Agua caliente sanitaria (ACS) mediante bomba de calor: ventajas e inconvenientes

Una bomba de calor con producción integrada de agua caliente sanitaria (ACS) es una solución atractiva para satisfacer dos necesidades con energía limpia, renovable y gratuita.

Al combinar dos funciones esenciales en una sola unidad, este sistema ofrece numerosas ventajas en términos de eficiencia energética, ahorro de costes y optimización del espacio.

Sin embargo, como cualquier sistema, también tiene sus limitaciones e inconvenientes... que pueden neutralizarse con otra opción, el calentador de agua termodinámico. He aquí cómo...

Bomba de calor con producción de agua caliente sanitaria

El sistema de bomba de calor con ACS se compone de una bomba de calor aerotérmica aire-agua y un acumulador que proporcionan calefacción y ACS a la vivienda. 

Bomba de calor con ACS integrada: ¿cómo funciona?

El funcionamiento de la bomba de calor puede resumirse del siguiente modo: 

• El refrigerante, muy frío en estado líquido, capta el calor del aire exterior, incluso a bajas temperaturas. Calentado de este modo, se convierte en gas en el evaporador de la unidad exterior de la bomba de calor;
• Para aumentar aún más su temperatura, este gas pasa por el compresor, donde se calienta por compresión;
• Condensador: este calor se transfiere al agua del circuito de calefacción. Al transferir su calor a la red de calefacción, el refrigerante se enfría y vuelve a su estado líquido;
• Válvula de expansión: la temperatura del fluido se reduce aún más reduciendo su presión, de modo que vuelve a ser capaz de recuperar el calor del aire exterior. Y el bucle vuelve a empezar.

En el caso de una bomba de calor con ACS integrada, la unidad interior también incluye un acumulador de agua caliente, que suele tener una capacidad de entre 170 y 300 litros, dependiendo del tamaño del hogar. Esto complementa a los demás emisores de calor, como los radiadores y el suelo radiante. También hay un sistema de control para gestionar las distintas necesidades.

Este acumulador de agua caliente sanitaria es atravesado por un tubo serpenteante que contiene el gas calentado, que transfiere su calor, actuando el acumulador como almacén de energía. Tras entregar su calor, el gas vuelve al estado líquido, pasa por el manorreductor, que reduce su presión y vuelve a recoger el calor del exterior de la vivienda.

Bombas de calor con ACS integrado: ¿cuáles son las ventajas?

Utilizar una bomba de calor para producir agua caliente sanitaria tiene varias ventajas: 

• Optimizar el consumo de energíaTambién podrá beneficiarse de la tecnología Inverter, que adapta la potencia de la bomba de calor a las necesidades del hogar (si opta por un modelo equipado con esta tecnología). En función del COP de la bomba de calor, el ahorro de energía puede alcanzar los 70 %;
• Ahorrar espacioEsto resulta especialmente ventajoso si se tiene en cuenta que el precio del metro cuadrado no deja de subir, sobre todo en las zonas urbanas. Esto resulta especialmente ventajoso si se tiene en cuenta que el precio del metro cuadrado aumenta constantemente, sobre todo en las zonas urbanas. Nota: con un acumulador de ACS, la unidad interior ocupa más espacio;
• Menor inversión inicialEsto es especialmente cierto si se pretende sustituir una caldera de doble servicio que proporciona calefacción y ACS. La alternativa a una bomba de calor con ACS integrada, por ejemplo, sería instalar dos nuevos sistemas independientes, uno para calefacción y otro para ACS (una bomba de calor aire-agua convencional y un calentador de agua eléctrico, por ejemplo);
• La integración o no del ACS no es realmente lo que más influye en el precio de compra de la bomba de calor;
• Reducir la huella ecológica de la vivienda ;
• El dispositivo es con derecho a ayuda del Estado.

Bombas de calor con ACS integrado: ¿cuáles son los inconvenientes?

Las ventajas de un sistema de bomba de calor con ACS integrado son atractivas, pero hay algunos inconvenientes que pueden afectar a su confort.

En regiones con inviernos rigurosos, la eficiencia de un sistema de bomba de calor con ACS integrado se reduce. Esto se debe a que la bomba de calor dará prioridad a la producción de agua caliente sanitaria, lo que repercute directamente en su capacidad para calentar la vivienda. Se requiere un sistema de calefacción de apoyo, con todas las desventajas asociadas (coste adicional y menor confort térmico).

En segundo lugar, la producción de agua caliente sanitaria puede dar lugar a un consumo excesivo de electricidad con una bomba de calor de baja o media temperatura. La producción de agua caliente sanitaria (ACS) mediante una bomba de calor de baja temperatura (HP) requiere una temperatura más alta que la necesaria para la calefacción.

Por lo tanto, la bomba de calor tendrá que trabajar más y con más frecuencia para alcanzar esta temperatura más alta, lo que puede provocar un desgaste más rápido del equipo.

Para evitar la proliferación de bacterias, especialmente la Legionella, el agua caliente sanitaria debe calentarse regularmente a una temperatura de al menos 60°C. Es lo que se conoce como "ciclo antilegionela".

Las bombas de calor de baja temperatura tienen que hacer un esfuerzo adicional para alcanzar esta temperatura, lo que acelera el desgaste. Por eso recomendamos encarecidamente una bomba de calor de alta temperatura (70 °C).

Por último, aunque se ahorra espacio por el hecho de que sólo se necesita una columna para el sistema de bomba de calor + acumulador de ACS (frente a las dos columnas de un sistema remoto), el conjunto puede ser relativamente voluminoso, con una altura de 2 metros en el caso de un acumulador grande.

Esto puede ser un problema para las viviendas que no disponen de una habitación suficientemente grande. Existe una alternativa: una bomba de calor con producción remota de ACS. En este caso, el depósito de agua caliente y la bomba de calor están físicamente separados, pero el principio de funcionamiento sigue siendo el mismo.

Calentador de agua termodinámico independiente

Esta opción es igual de interesante, siempre que utilice el mismo principio de funcionamiento que la bomba de calor aire/agua.

¿Cómo funciona el calentador de agua termodinámico?

El calentador de agua termodinámico es en realidad una forma específica de bomba de calor. Mientras que una bomba de calor aire-agua convencional suministra calor a un sistema de calefacción, un calentador de agua termodinámico está diseñado específicamente para calentar agua caliente sanitaria. He aquí cómo funciona un calentador de agua termodinámico:

1. Extracción de calor Al igual que la bomba de calor, el calentador de agua termodinámico extrae energía térmica del aire ambiente, como el aire exterior, el aire de una habitación sin calefacción o incluso el aire extraído de un sistema de ventilación. Suele ubicarse en un cuarto de servicio, un sótano o un lavadero;
2. Calentamiento del agua Recuperación de calor: la energía térmica extraída por la evaporación de un refrigerante en un evaporador. El refrigerante se convierte en gas y circula por un compresor, que aumenta su temperatura. A continuación, el fluido caliente pasa por un condensador, donde transfiere su calor por condensación al agua del acumulador;
3. Vuelta al estado líquido Tras ceder su calor, el refrigerante vuelve a su estado líquido y el ciclo puede comenzar de nuevo.

La principal diferencia entre una bomba de calor convencional y un calentador de agua termodinámico radica en su uso. La bomba de calor se utiliza generalmente para calentar las habitaciones de un edificio y, a veces, para producir agua caliente sanitaria, mientras que el calentador de agua termodinámico se utiliza exclusivamente para producir agua caliente sanitaria.

Como resultado, este equipo es más compacto, ya que no necesita conectarse a un sistema de calefacción central.

¿Cuáles son las ventajas de un calentador de agua termodinámico?

Los calentadores de agua termodinámicos ofrecen una serie de ventajas, como la eficiencia energética y el bajo impacto ambiental:

1. Eficiencia energética Los calentadores de agua termodinámicos son muy eficientes desde el punto de vista energético, ya que pueden reducir el consumo de energía para la producción de agua caliente sanitaria hasta tres veces en comparación con un calentador de agua eléctrico convencional;
2. Impacto medioambiental Los calentadores de agua termodinámicos tienen un menor impacto medioambiental, ya que emiten diez veces menos CO2 que un aparato que utiliza combustibles fósiles;
3. Derecho a subvención Este sistema puede optar a ayudas estatales porque utiliza energías renovables; 
4. Capacidad de almacenamiento Los calentadores de agua termodinámicos suelen tener un depósito grande para almacenar agua caliente (hasta 300 litros);
5. Independencia del sistema Al separar la calefacción y la producción de agua caliente sanitaria, puede evitar el desgaste prematuro de su sistema de calefacción en verano, cuando sólo necesita agua caliente;
6. Calefactor auxiliar El calentador de agua termodinámico dispone de un calentador eléctrico auxiliar que puede utilizarse cuando sea necesario, por ejemplo en los días más fríos del invierno.

¿Cuáles son las desventajas de un calentador de agua termodinámico?

A pesar del ahorro energético conseguido, el calentador de agua termodinámico es un equipo relativamente caro.

En segundo lugar, el hecho de que incorpore una pequeña bomba de calor para calentar el agua va a producir ruido adicional (compresor), lo que elimina la posibilidad de instalarlo en un salón.

Por lo tanto, debe instalarlo en un local técnico. Por último, en el caso más común en el que el depósito termodinámico bombea calor al aire de la habitación en la que está instalado, el resultado es un descenso de la temperatura ambiente de la habitación de alrededor de un grado (en función del volumen de la habitación). 

¿Qué elegir: bomba de calor con ACS integrado o calentador de agua termodinámico?

Ambas opciones ofrecen un gran ahorro energético al tiempo que reducen la huella medioambiental de su hogar... pero cada una tiene sus propias ventajas e inconvenientes. La siguiente tabla le ayudará a tomar la decisión correcta.

Bomba de calor con ACS integrado (o bomba de calor con acumulador remoto)	Calentadores de agua termodinámicos
Sustitución de una antigua caldera de gasóleoSustitución de una antigua caldera de gasNecesidad de optimizar el espacio utilizando una sola columnaUna región con inviernos relativamente templadosPreferencia por un único contrato de mantenimiento	Sólo ACS, no necesita calefacciónCasa sin calefacción centralCasa situada en una región de clima rigurosoVivienda familiar (6 personas), con gran necesidad de ACS

Bombas de calor con ACS integrado: datos clave

Un sistema de bomba de calor (HP) con producción integrada de agua caliente sanitaria (ACS) es una solución económica y respetuosa con el medio ambiente para calentar y producir el ACS que necesita.

Las principales ventajas son la optimización del espacio, la reducción de la inversión inicial (en el caso de sustituir una caldera de doble función), la reducción de la huella ecológica de la vivienda, la posibilidad de optar a subvenciones públicas y el ahorro en la factura energética.

Sin embargo, esta opción presenta una serie de desventajas, sobre todo en regiones con inviernos rigurosos, donde el rendimiento de la calefacción puede verse afectado. Además, la producción de ACS puede provocar un consumo eléctrico excesivo y un desgaste más rápido de los equipos, sobre todo con una bomba de calor de baja o media temperatura.

El calentador de agua termodinámico independiente es una alternativa interesante para producir ACS. Es muy eficiente desde el punto de vista energético, tiene un bajo impacto ambiental, puede optar a subvenciones públicas, tiene una gran capacidad de almacenamiento de agua caliente y puede utilizarse independientemente de otros sistemas. Sin embargo, requiere un espacio dedicado para su instalación, puede producir ruido y es relativamente caro.