Sistemas híbridos
Descubre las ventajas de combinar sistemas de bombas de calor con calderas
Índice
- ¿Qué es la aerotermia híbrida?
- ¿Cómo ahorrar con un sistema híbrido de bomba de calor aerotérmica?
- Diferencias entre los sistemas híbridos de bomba de calor y los sistemas tradicionales
- ¿Cómo decidir entre un sistema monovalente (solo bomba de calor) o un sistema híbrido?
- Casos de éxito reales en instalaciones existentes con bomba de calor
- Ventajas de los sistemas híbridos con bomba de calor
- Comparativa de consumo: Bomba de calor vs. caldera de gasóleo
- Preguntas frecuentes sobre sistemas híbridos con bomba de calor
¿Qué es la aerotermia híbrida?
La aerotermia hibrida es un sistema de climatización y producción de agua caliente que combina la tecnología de la aerotermia con otra fuente de energía, como puede ser una caldera de gas, gasóleo o incluso energía solar. Esta solución permite aprovechar al máximo la eficiencia energética de la aerotermia y, al mismo tiempo, garantizar un suministro eficiente de calefacción y agua caliente en momentos de alta demanda o en climas muy fríos.
Gracias a esta combinación, la aerotermia híbrida se presenta como una alternativa sostenible, versátil y de bajo consumo, ideal para quienes buscan reducir su factura energética sin renunciar al confort en el hogar.
¿Cómo ahorrar con un sistema híbrido de bomba de calor aerotérmica?
En una vivienda, casi el 65% de la energía que se consume está destinada a cubrir las necesidades de calefacción, refrigeración y producción de agua caliente sanitaria (a.c.s.). Si estás pensando en renovar tu instalación de calefacción y producción de a.c.s., seguro que te has interesado por las bombas de calor aerotérmicas, una clara apuesta por el ahorro con sistemas eficientes y renovables. Ahora bien, a la hora de seleccionar el sistema más adecuado para tu vivienda, seguro que te han surgido dudas en cuanto a la posibilidad de mantener tu instalación de elementos terminales actual, si vas a mantener el confort y la rapidez con la que dispone de a.c.s., coste de la inversión inicial, ahorros, amortización, etc.
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Diferencias entre los sistemas híbridos de bomba de calor y los sistemas tradicionales
Es completamente normal y esencial plantearse diversas preguntas al momento de decidir entre diferentes sistemas de climatización. No te preocupes, ya que los sistemas de aerotermia híbrida ofrecen una solución adecuada para cada tipo de instalación, sin sacrificar ninguna de las ventajas que aportan las distintas tecnologías. Los sistemas híbridos permiten la combinación de generadores de calor tradicionales que utilizan combustibles fósiles, como calderas de gas o gasóleo, con sistemas de fuentes de energía renovable, como las bombas de calor aerotérmicas.
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¿Cómo decidir entre un sistema monovalente (solo bomba de calor) o un sistema híbrido?
Al seleccionar la potencia de una bomba de calor, es crucial determinar si debe cubrir el 100% de la demanda de la instalación o si se utilizará otro sistema para los picos de demanda.
Una mayor potencia de bomba de calor implica una inversión inicial más alta, pero también menores costes de consumo de calefacción anuales.
Además, cuanto mayor sea la temperatura requerida en los elementos terminales de la instalación, mayor será el consumo energético. Por ejemplo, una reducción de un grado en la temperatura de impulsión puede suponer un ahorro aproximado del 2.5% en el consumo de energía en una instalación con bomba de calor.
Lo ideal es encontrar un punto de equilibrio, conocido como punto de bivalencia, entre la potencia de la bomba de calor y el consumo energético.
El consumo en calefacción de las bombas de calor aerotérmicas aumenta a medida que disminuye la temperatura exterior. Por lo tanto, es recomendable diseñar la bomba de calor para una temperatura exterior límite que permita cubrir la mayor parte de la demanda, optimizando así la eficiencia y el ahorro energético.
En este ejemplo, al diseñar la bomba de calor para una temperatura exterior límite de -5ºC en una zona fría, garantizamos que el 98% del tiempo las temperaturas exteriores estarán por encima de ese valor. Esto significa que la bomba de calor aerotérmica podrá cubrir la demanda de calefacción durante la mayor parte del tiempo. Además, esta estrategia permite reducir la potencia necesaria de la bomba de calor en casi un 20%, optimizando tanto la eficiencia del sistema como los costes de inversión y operación.
Casos de éxito reales en instalaciones existentes con bomba de calor
- Ejemplo de sistema con solo bomba de calor
- Vivienda unifamiliar en A Coruña
- Instalación existente por suelo radiante con caldera de gasóleo
La vivienda está situada en una zona donde, en el momento de su construcción, no había acceso a la red de gas. Por esta razón, se optó por instalar una caldera de gasóleo con curva de calefacción controlada por sonda exterior, diseñada para funcionar con un sistema de suelo radiante.
Esta vivienda unifamiliar de 120 m² alberga a 4 personas y tiene un consumo estimado de agua caliente sanitaria de 240 litros diarios. La calefacción se utiliza durante 6 horas al día, a lo largo de un periodo de 6 meses al año.
Dada la idoneidad de los elementos terminales, en este caso el suelo radiante, se ha decidido reemplazar completamente la caldera de gasóleo por una bomba de calor aerotérmica. Analizando la curva de necesidades caloríficas del edificio, se ha determinado que la bomba de calor más adecuada para esta instalación es una Frigo Split 6s, equipada con una unidad interior tipo torre que incluye un depósito para la producción de agua caliente sanitaria. Descubre nuestra gama de bombas de calor Bosch
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La unidad exterior, gracias a sus dimensiones compactas, se instala fácilmente en el exterior de la vivienda. La unidad interior se ubica en el cuarto de máquinas anexo a la vivienda, donde se ha retirado la caldera de gasóleo, el depósito de combustible y el acumulador existente. Este cambio reduce significativamente el espacio necesario, elimina los molestos olores derivados del gasóleo y la combustión de la caldera, y elimina la necesidad de rejillas de ventilación. Como resultado, el cuarto de máquinas puede aprovecharse como trastero o despensa, optimizando así el uso del espacio disponible.
Los ahorros anuales obtenidos estimados son los siguientes:
Nota: Los valores para el coste de kWh se obtuvieron de entidades proveedores de energía, no han sido considerados las tasas o impuestos asociados con la fuente de energía. El cálculo del consumo es simplificado. Esta comparación debe considerarse como meramente indicativa y puede variar en comparación con el consumo real del edificio en cuestión.
- Ejemplo de sistema híbrido
- Vivienda unifamiliar en Palencia
- Instalación existente por radiadores con caldera de gasóleo
Esta vivienda de 150 m², con una ocupación de 4 personas, se encuentra en una zona de temperaturas exteriores muy frías y actualmente utiliza una caldera de gasóleo de baja temperatura en buen estado para la calefacción.
El consumo de agua caliente sanitaria se ha estimado en 240 litros diarios. La calefacción se utiliza durante 6 horas al día, a lo largo de un periodo de 7 meses al año.
Debido a las bajas temperaturas exteriores y a que los elementos terminales son radiadores que operan a altas temperaturas, se ha decidido optar por un sistema híbrido. Este sistema mantiene la caldera existente e incorporará una bomba de calor aerotérmica, permitiendo que ambos sistemas trabajen de manera alterna.
La bomba de calor producirá la mayor parte de la energía necesaria para la calefacción y la producción de agua caliente sanitaria. En situaciones donde el COP (coeficiente de rendimiento) de la bomba de calor disminuya, o cuando se requiera mayor confort debido a temperaturas exteriores extremas, el sistema conmutará automáticamente al funcionamiento de la caldera para cubrir los picos de demanda.
Si estás interesado en el funcionamiento de las bombas de calor para ACS, te invitamos a consultar nuestro artículo bomba de calor para agua caliente sanitaria
La bomba de calor actuará como el generador principal, logrando el máximo ahorro y eficiencia siempre que la temperatura exterior no sea extremadamente baja. Una vez alcanzado el punto de bivalencia, la caldera tomará el relevo, ya sea funcionando en paralelo con la bomba de calor o como el único generador, para satisfacer las necesidades de calefacción y agua caliente sanitaria durante los picos de demanda de la instalación.
Ventajas de los sistemas híbridos con bomba de calor
Los sistemas híbridos (bomba de calor + caldera) presentan numerosas ventajas:
- Menor coste y rápida amortización: Al poder elegir una bomba de calor de menor potencia (apoyada por la caldera) se reduce la inversión inicial. Además, al aprovechar emisores y la caldera existentes, se ahorra en obra. En poco tiempo, los costes iniciales se compensan con el ahorro en la factura energética.
- Instalación más rápida y sencilla: No requiere cambiar tuberías o radiadores. Existen unidades interiores bivalentes diseñadas para integrarse con la instalación actual. En muchos casos, basta con instalar la unidad exterior de la bomba de calor y conectar la unidad interior al sistema hidráulico existente. Descubre más sobre la instalación bomba de calor
- Confort y garantía de suministro: La combinación de bomba y caldera asegura calefacción y agua caliente en cualquier circunstancia. La bomba de calor funciona con COP alto en la mayoría del tiempo (climas templados), y la caldera entra solo en picos de frío o demanda. De esta forma, el usuario tiene respaldo continuo y confort térmico estable incluso en invierno.
- Refrigeración: la bomba de calor aerotérmica para cubrir también la demanda de refrigeración. Descubre todo en nuestro artículo aire acondicionado con bomba de calor
- Bajo impacto medioambiental: Al emplear principalmente la energía del aire como fuente de energía, se reduce el consumo de combustibles fósiles. Esto minimiza las emisiones de CO₂ y contaminantes. En algunas instalaciones se puede incluso combinar el sistema híbrido con placas solares (térmicas o fotovoltaicas) para alimentar la bomba de calor, logrando así un ahorro energético aún mayor y una instalación sostenible.
En resumen, los sistemas híbridos combinan las fortalezas de cada tecnología. La aerotermia ofrece alta eficiencia y ahorro energético gracias a sus elevados COP, mientras que la caldera proporciona una potencia de respaldo inmediata cuando es necesario. Esta combinación reduce significativamente la factura energética y garantiza el máximo confort.
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Comparativa de consumo: Bomba de calor vs. caldera de gasóleo
En el gráfico comparativo a continuación, podemos ver el consumo de la bomba de calor frente al consumo que supondría la caldera de gasóleo en las mismas condiciones de funcionamiento.
Nota: Los valores para el coste de kWh se obtuvieron de entidades proveedores de energía, no han sido considerados las tasas o impuestos asociados con la fuente de energía. El cálculo del consumo es simplificado. Picos de demanda a cubrir por la caldera no considerados. Esta comparación debe considerarse como meramente indicativa y puede variar en comparación con el consumo real del edificio en cuestión.
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