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

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

Al combinar dos características clave en una sola unidad, este sistema ofrece muchas ventajas en términos de eficiencia energética, ahorro de costes y optimización del espacio.

Sin embargo, como cualquier aparato, también tiene sus límites e inconvenientes... que pueden neutralizarse con otra opción, el calentador de agua termodinámico. He aquí algunas explicaciones...

Bomba de calor con producción de agua caliente sanitaria

El sistema de bomba de calor con ACS consta de una bomba de calor aire-agua y un acumulador, por lo que proporciona 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. Cuando se calienta, se convierte en gas en el evaporador de la unidad exterior de la bomba de calor;
• Para aumentar aún más su temperatura, este gas pasará por el compresor, donde se calentará 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 enfriará y volverá al estado líquido;
• Válvula de expansión: se baja aún más la temperatura del fluido reduciendo su presión para poder recuperar de nuevo el calor del aire exterior. Y el bucle vuelve a empezar.

En el caso de una bomba de calor con ACS integrado, la unidad interior también incluye un depósito de agua caliente con una capacidad generalmente entre 170 y 300 litros, dependiendo del tamaño del hogar. 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 tiene un tubo serpenteante que lo atraviesa y 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 la válvula de expansión que reduce su presión y vuelve a recoger el calor del exterior de la vivienda.

Bomba de calor con ACS integrada: ¿qué ventajas tiene?

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

• Optimización del consumo de energíaLa bomba de calor puede utilizarse para calentar la vivienda, tanto aprovechando el sistema de aerotermia para producir ACS como aprovechando la tecnología "Inverter" que adapta la potencia de la bomba de calor a las necesidades de la vivienda (si se 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 % ;
• Ahorro de espacioEsto se debe a que el depósito de agua caliente sanitaria y la unidad interior de la bomba de calor están situados en la misma columna. Esto es una ventaja, sobre todo si se tiene en cuenta que el precio del metro cuadrado aumenta constantemente, especialmente en las zonas urbanas. Atención: con un acumulador de ACS, la unidad interior es más grande;
• Menor inversión inicialEsto es especialmente cierto si tiene previsto sustituir una caldera de doble servicio, que proporciona tanto calefacción como ACS. De hecho, la alternativa a una bomba de calor con ACS integrada sería, por ejemplo, la instalación de dos nuevos sistemas independientes, uno para calefacción y otro para ACS (por ejemplo, una bomba de calor aire-agua convencional y un calentador de agua eléctrico);
• 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 del sistema de bomba de calor con ACS integrado son interesantes, pero hay algunos inconvenientes que pueden afectar a su confort.

En regiones con inviernos rigurosos, la eficiencia del sistema de bomba de calor con ACS integrado se reduce. En efecto, 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 reducción del 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 superior a 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, incluida la legionela, el agua caliente debe calentarse regularmente a una temperatura de al menos 60 °C. Esto se denomina "ciclo de la legionela". Esto se conoce como el "ciclo antilegionela".

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

Por último, aunque haya un ahorro de espacio en la medida en que una sola columna es suficiente para el sistema de bomba de calor + depósito de ACS (frente a dos columnas con un sistema remoto), todo el sistema puede ser relativamente engorroso, con una altura de 2 metros en el caso de un depósito 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 separados físicamente, pero el principio de funcionamiento sigue siendo el mismo.

Calentador de agua termodinámico independiente

Esta opción es igual de interesante, en la medida en que se mantiene 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, el calentador de agua termodinámico está diseñado específicamente para calentar agua sanitaria. He aquí cómo funciona un calentador de agua termodinámico:

1. Extracción de calor Calentadores de agua termodinámicos: al igual que la bomba de calor, el calentador de agua termodinámico toma energía térmica del aire ambiente, por ejemplo del aire exterior, del aire de una habitación sin calefacción o incluso del aire extraído de un sistema de ventilación. La mayoría de las veces se encuentra en un local técnico, en un sótano o en un lavadero;
2. Calentamiento del agua La energía calorífica eliminada por la evaporación de un refrigerante en un evaporador. El refrigerante se vuelve gaseoso y circula por un compresor que aumenta su temperatura. A continuación, este fluido caliente pasa por un condensador, donde cede su calor por condensación al agua del acumulador;
3. Vuelta al estado líquido Tras ceder su calor, el refrigerante vuelve al 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 ACS.

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?

El calentador de agua termodinámico tiene varias ventajas, como la eficiencia energética y el bajo impacto ambiental:

1. Eficiencia energética El calentador de agua termodinámico es muy eficiente desde el punto de vista energético, ya que puede 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 El calentador de agua termodinámico tiene un menor impacto medioambiental, ya que emite diez veces menos CO2 que un aparato que utilice combustibles fósiles;
3. Subvenciones Este dispositivo puede optar a ayudas estatales porque utiliza energía renovable; 
4. Capacidad de almacenamiento El calentador de agua termodinámico suele 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, puede evitar el desgaste prematuro de su sistema de calefacción en verano, cuando sólo necesita agua caliente;
6. Calentador de refuerzo El calentador de agua termodinámico dispone de una resistencia eléctrica que puede utilizarse en caso necesario, por ejemplo en los días más fríos del invierno.

¿Cuáles son las desventajas del calentador de agua termodinámico?

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

En segundo lugar, el hecho de que incluya una pequeña bomba de calor para calentar el agua producirá inevitablemente 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 se encuentra, se produce un descenso de la temperatura ambiente de esta habitación de aproximadamente 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 y reducen la huella ambiental de su hogar... pero cada una tiene sus propias ventajas e inconvenientes. La siguiente tabla te ayudará a elegir.

Bomba de calor con ACS integrada (o bomba de calor con acumulación remota)	Calentadores de agua termodinámicos
Sustitución de una antigua caldera de gasóleoSustitución de una antigua caldera de gasNecesidad de optimizar el espacio utilizando una sola columnaRegión con inviernos relativamente suavesPreferencia 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

Bomba de calor con ACS integrada: lo que hay que saber

El sistema de bomba de calor (SPC) con producción integrada de agua caliente sanitaria (ACS) es una solución económica y ecológica para calentar y producir el ACS que necesita.

El resultado: optimización del espacio, reducción de la inversión inicial (en el caso de sustituir una caldera de doble función), reducción de la huella ecológica de la vivienda, posibilidad de optar a ayudas estatales y ahorro en la factura energética.

Sin embargo, esta opción presenta algunos inconvenientes, sobre todo en zonas 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 ayudas estatales, ofrece una gran capacidad de almacenamiento de agua caliente y permite la independencia del sistema. Sin embargo, requiere un espacio dedicado para su instalación, puede producir ruido y es relativamente caro.