La temperatura de impulsión de la bomba de calor es uno de los parámetros más importantes que influyen en el rendimiento de la bomba de calor. Influye en la potencia calorífica, la eficiencia, el rendimiento de los radiadores y el control del sistema.
Influye en la potencia calorífica, la eficiencia, el rendimiento de los radiadores y el control del sistema. Para los instaladores y los responsables de la contratación de proyectos, la cuestión clave no es hasta qué temperatura puede calentar el agua una bomba de calor, sino cuál es la temperatura de salida que realmente necesita el edificio.
Un buen sistema tiene como objetivo satisfacer la demanda de calefacción con la temperatura de impulsión más baja posible. Para ello, es necesario considerar el edificio, los emisores de calor, la temperatura de diseño exterior y el rendimiento de la bomba de calor como un único sistema.
La temperatura de impulsión de la bomba de calor es la temperatura del agua que sale de la bomba de calor y entra en el circuito de calefacción.
A continuación, el agua pasa por los radiadores, la calefacción por suelo radiante u otros emisores y libera calor en el edificio. Vuelve a la bomba de calor a una temperatura más baja y se calienta de nuevo.
Por ejemplo, un sistema puede funcionar con una temperatura de ida de 45 °C y una temperatura de retorno de 40 °C. Las temperaturas de diseño reales varían de un proyecto a otro.
La temperatura del caudal también difiere de la temperatura ambiente. Una habitación puede mantenerse a una temperatura de entre 20 y 22 °C, mientras que el agua de calefacción está mucho más caliente.
La razón principal es la eficiencia.
Una bomba de calor debe trasladar el calor desde una fuente más fría a un circuito de calefacción más caliente. A medida que aumenta la temperatura requerida del agua, el salto de temperatura suele ser mayor, lo que puede incrementar el trabajo del compresor y reducir el COP.
Pero hay un aspecto práctico importante: Más bajo no siempre es mejor.
Los emisores de calor deben seguir proporcionando el calor suficiente para mantener la temperatura ambiente deseada. Si se reduce demasiado la temperatura de impulsión, es posible que los radiadores u otros emisores no proporcionen la potencia necesaria.
Así pues, la regla de diseño más adecuada es:
Utilice la temperatura de impulsión más baja que permita satisfacer de forma fiable la demanda de calefacción del edificio.
Las directrices actuales de Energy Saving Trust sobre sistemas de bombas de calor también establecen una relación entre el diseño del sistema, la pérdida de calor, el rendimiento de los emisores y la temperatura de impulsión, en lugar de considerar la temperatura de impulsión como un parámetro independiente. Consulta las directrices de diseño de sistemas de bombas de calor de Energy Saving Trust.
No existe una temperatura de impulsión única que sea la correcta para todos los sistemas de bomba de calor.
La temperatura necesaria depende principalmente del edificio y de los emisores de calor.
Fundación para el Ahorro Energético señala que las bombas de calor suelen funcionar a temperaturas del agua de calefacción más bajas que los sistemas de calefacción tradicionales, mientras que algunas aplicaciones de rehabilitación pueden requerir temperaturas más altas.
Como concepto general de diseño:
| Sistema de calefacción | Enfoque habitual |
|---|---|
| Calefacción por suelo radiante | Temperatura de salida más baja |
| Radiadores de baja temperatura | Temperatura de salida baja a moderada |
| Radiadores existentes | Puede que sea necesario aumentar la temperatura |
| Adaptación para altas temperaturas | Es posible que se requiera una temperatura de impulsión más alta |
| Agua caliente sanitaria | Normalmente es más elevado que el de la calefacción de locales |
No se trata de valores de funcionamiento fijos. El valor correcto debe calcularse en función de la pérdida de calor del edificio, la potencia del emisor y la bomba de calor seleccionada.
La calefacción por suelo radiante suele ser muy adecuada para las bombas de calor, ya que ofrece una amplia superficie de emisión de calor.
Una superficie de suelo amplia suele proporcionar el calor necesario para la estancia a una temperatura del agua más baja que un radiador más pequeño. Esto puede contribuir a que la bomba de calor funcione de forma más eficiente.
No obstante, el instalador debería calcular igualmente las necesidades reales.
La construcción del suelo, la separación entre las tuberías, la pérdida de calor de la estancia, el revestimiento del suelo y la temperatura de diseño interior pueden influir en la temperatura del agua necesaria. No basta con fijar una temperatura baja simplemente porque el proyecto cuente con calefacción por suelo radiante.
Para aplicaciones combinadas de calefacción y refrigeración, consulta el documento de JNOD bombas de calor para calefacción y refrigeración.
Los sistemas de radiadores requieren una mayor atención, sobre todo en los proyectos de rehabilitación.
Los sistemas de calefacción más antiguos solían diseñarse para temperaturas del agua más altas que los sistemas modernos de bomba de calor. Un radiador que funcionaba bien con una caldera tradicional puede proporcionar menos calor cuando se alimenta con agua a menor temperatura.
Eso no significa que haya que cambiar todos los radiadores.
El instalador debe comprobar lo siguiente:
Un radiador más grande o un radiador de baja temperatura adecuado puede proporcionar la potencia necesaria sin obligar a la bomba de calor a funcionar a una temperatura innecesariamente alta.
La cuestión importante no es simplemente:
«¿Puede funcionar una bomba de calor con radiadores?»
Es:
«¿Pueden los radiadores actuales o seleccionados satisfacer la carga térmica de la estancia a la temperatura de impulsión prevista?»
El COP no es un valor fijo en una bomba de calor.
Varía en función de la temperatura exterior, la temperatura del agua de salida y otras condiciones de funcionamiento. Por eso, los datos de rendimiento publicados deben consultarse siempre junto con las condiciones de ensayo correspondientes.
El actual modelo R290 de JNOD, con un solo ventilador y flujo de aire hacia arriba, constituye un buen ejemplo. En condiciones de A7/6 °C, el JMU50HC tiene las siguientes características nominales:
| Condición de salida del agua | Capacidad calorífica | COP |
|---|---|---|
| W30/35 °C | 5,00 kW | 4.68 |
| W40/45 °C | 5,00 kW | 3.65 |
| W47/55 °C | 5,00 kW | 3.10 |
Por lo tanto, esta misma bomba de calor presenta una clara variación en el COP a medida que aumenta la temperatura del agua requerida.
Por eso, tanto para los instaladores como para los compradores, comparar productos basándose únicamente en un único valor de COP puede resultar engañoso. Consulta los datos de rendimiento del fabricante en condiciones similares a las del proyecto real.
Consulta el Bomba de calor de aire JNOD R290 con aspiración superior para los datos operativos publicados.
Una bomba de calor no necesita utilizar la misma temperatura de impulsión durante toda la temporada de calefacción.
Cuando baja la temperatura exterior, el edificio suele perder más calor. En ese caso, es posible que el sistema necesite una temperatura de impulsión más alta.
Cuando la temperatura exterior aumenta, la demanda de calefacción disminuye. Se puede reducir la temperatura de impulsión necesaria.
La compensación climática utiliza la temperatura exterior para ajustar la curva de calefacción. En lugar de mantener el sistema a una temperatura alta fija, modifica el valor de consigna en función de las condiciones reales.
Esto es importante porque es posible que un edificio solo necesite la temperatura de caudal prevista en el diseño durante los periodos más fríos. Cuando el clima es más templado, funcionar a una temperatura más baja puede reducir el aumento de temperatura y mejorar la eficiencia.
La guía para instaladores de Energy Saving Trust también recomienda la compensación climática como parte de un control eficaz de las bombas de calor y del diseño del sistema. Lee las directrices sobre la compensación por condiciones meteorológicas y otras medidas de control.
Lo más práctico es partir de la propia construcción, en lugar de basarse en una temperatura preestablecida.
Calcula la demanda de calor de cada estancia a la temperatura exterior de diseño.
La superficie construida por sí sola no es suficiente. Dos edificios de 200 m² pueden necesitar potencias de bomba de calor muy diferentes debido al aislamiento, el acristalamiento, las fugas de aire, la orientación del edificio y el clima local.
Un cálculo preciso de las pérdidas térmicas constituye la base tanto para el dimensionamiento de la bomba de calor como para la selección de los emisores.
Una vez conocida la carga térmica de la estancia, comprueba si los radiadores, la calefacción por suelo radiante u otros emisores pueden proporcionar esa potencia a la temperatura de impulsión prevista.
Si no pueden hacerlo, la solución no siempre pasa por aumentar la temperatura de la bomba de calor. Quizá lo más adecuado para el proyecto sea utilizar emisores de mayor tamaño, mejorar el aislamiento o optar por un diseño diferente del sistema.
No te fijes solo en la potencia nominal de calefacción.
Para las condiciones de funcionamiento seleccionadas, comprueba lo siguiente:
Esto reviste especial importancia en climas más fríos y en proyectos de rehabilitación.
Una vez que se hayan adaptado los equipos y los emisores, configura la compensación meteorológica en función de la respuesta real del edificio a la calefacción.
A continuación, comprueba el funcionamiento del sistema durante la puesta en marcha. Comprueba la temperatura de impulsión, la temperatura de retorno, el caudal de agua, la temperatura ambiente, los controles y el comportamiento del sistema bajo diferentes cargas.
El valor de diseño que figura en los planos y el valor que ofrece mejores resultados en el sistema instalado no siempre coinciden.
Las bombas de calor de alta temperatura pueden resultar útiles en proyectos de rehabilitación en los que se requieran temperaturas del agua más elevadas.
Sin embargo, la temperatura máxima de salida no es lo mismo que la temperatura normal de funcionamiento.
Modelos actuales de JNOD con inyección superior de la serie R290 Especificar temperaturas del agua de salida de hasta 75 °C y un funcionamiento a temperaturas de hasta -25 °C.
Esa capacidad puede resultar muy útil para aplicaciones exigentes, pero no debe considerarse una razón para mantener el sistema a 75 °C en todo momento.
La pregunta más acertada es:
¿Qué temperatura de salida necesita la aplicación y qué capacidad y COP ofrece la bomba de calor en esas condiciones?
Esta distinción es especialmente importante a la hora de comparar bombas de calor para la modernización de radiadores o para proyectos en climas fríos.
Un ajuste alto puede ofrecer un mayor margen de seguridad, pero también puede aumentar el consumo de energía cuando el edificio podría funcionar a una temperatura más baja.
Una bomba de calor no puede seleccionarse por separado del sistema de calefacción. Los emisores deben proporcionar suficiente calor a la temperatura de impulsión elegida.
Comprueba siempre la temperatura del aire exterior y la temperatura del agua de salida, además del valor de COP publicado.
Una bomba de calor puede ser capaz de producir agua a alta temperatura sin que ese sea su punto de funcionamiento más eficiente.
No existe una cifra universal.
Un sistema de calefacción por suelo radiante bien diseñado puede funcionar a una temperatura de impulsión relativamente baja. Un sistema de adaptación con radiadores ya instalados puede necesitar una temperatura más alta. Por su parte, el circuito de agua caliente sanitaria puede requerir una temperatura aún mayor.
La secuencia correcta es:
Calcular la pérdida de calor → comprobar los emisores → determinar la temperatura de impulsión necesaria → comprobar el rendimiento de la bomba de calor → configurar los controles → verificar durante la puesta en servicio.
Este enfoque es mucho más fiable que elegir primero una temperatura y diseñar el resto del sistema en función de ella.
Para los distribuidores, instaladores y responsables de proyectos, la temperatura de impulsión debería ser uno de los criterios principales a la hora de comparar modelos de bombas de calor.
Analiza el rendimiento en las condiciones en las que el sistema va a funcionar realmente. Un modelo con un COP nominal elevado puede no ser la mejor opción si su rendimiento desciende considerablemente a la temperatura del agua requerida.
De JNOD gama de bombas de calor con fuente de aire incluye modelos R290 aire-agua para aplicaciones de calefacción, refrigeración y agua caliente, con datos de rendimiento publicados en diferentes condiciones de funcionamiento.
Para proyectos en climas más fríos, JNOD también ofrece Soluciones de bombas de calor para climas fríos para aplicaciones en las que haya que tener en cuenta conjuntamente las bajas temperaturas exteriores y las temperaturas más elevadas del agua de calefacción.
Para los distribuidores, contratistas y socios de proyecto, el método de selección más fiable consiste en adaptar la bomba de calor al sistema completo, en lugar de basarse únicamente en un único valor nominal.
Es la temperatura del agua que sale de la bomba de calor y entra en el circuito de calefacción.
No. Las temperaturas más bajas pueden mejorar la eficiencia, pero los emisores de calor deben seguir proporcionando suficiente calor para el edificio.
Sí, en muchos proyectos. El instalador debe comprobar primero las pérdidas térmicas del edificio y la potencia de los radiadores a la temperatura de impulsión prevista.
Una temperatura del agua más elevada suele aumentar el diferencial de temperatura que debe alcanzar la bomba de calor, lo que puede incrementar el esfuerzo del compresor y reducir la eficiencia.
La compensación climática ajusta la temperatura de impulsión objetivo en función de las condiciones exteriores. Ayuda al sistema a utilizar menos agua caliente cuando el edificio necesita menos calor.
No. La temperatura máxima de salida indica el valor máximo que puede alcanzar la unidad en condiciones específicas. Esto no significa que esa temperatura sea el ajuste óptimo para el funcionamiento normal del sistema de calefacción.
La temperatura de salida es una decisión de diseño del sistema, no simplemente una cifra que aparece en el regulador.
La temperatura adecuada depende de la pérdida de calor, los emisores, las condiciones exteriores, la estrategia de control y el rendimiento real de la bomba de calor seleccionada. Las temperaturas más bajas pueden mejorar la eficiencia, pero solo cuando el sistema de calefacción sigue siendo capaz de proporcionar la potencia necesaria.
Para los instaladores y los responsables de la adquisición de proyectos, la mejor estrategia es muy sencilla:
Diseña el sistema de calefacción en función del edificio y, a continuación, elige la bomba de calor que mejor se adapte a dicho sistema.
Esa es la forma más fiable de equilibrar el rendimiento de la calefacción, el confort y la eficiencia.
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