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¿En cuales condiciones elegir un calentador de agua termodinámico?

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Principio de funcionamiento

El calentador de agua termodinámico (heat pump water heaters en inglés) es un calentador por acumulación asociado a una bomba de calor. Las calorías presentes en el aire ambiente son captadas y reutilizadas par calentar un refrigerante y el agua contenida en el tanque.

Durante los picos de demandas puntuales y para responder más rápidamente a la demanda, una resistencia eléctrica incrustada en el calentador se hace cargo a la imagen de un calentador por acumulación clásico.

El COP o coeficiente de rendimiento de un calentador de agua termodinámico

Influencia de la temperatura del aire aspirado

El calentamiento de agua es el segundo mayor consumo de energía en el hogar (después de la calefacción). Representa aproximadamente 20% del consumo de energía, por lo que no se debe pasar por alto. El COP es un coeficiente o rendimiento, que refleja el rendimiento entre la energía consumida y la energía producida por el equipo. Los COP “teóricos” (en laboratorio) de los calentadores de agua termodinámicos los más eficientes son entre 3 y 4. 

Para 1 kwh de energía eléctrica consumida, 4 kwh son teóricamente producidos para calentar el agua (dependiendo de la temperatura del aire que toma, la temperatura del agua para calentar, el volumen del tanque). En la práctica, los COP son más entre 2 y 3. Varian mucho en función de la temperatura del agua corriente y de la temperatura exterior, entonces la área geográfica.

Selección de lugar del calentador de agua, de la lógica de conexión, consequencias sobre el ahorro… …

Todo depende de la configuración del hogar. Varios escenarios pueden ser distinguidos:

  • El calentador de agua extrae directamente el aire ambiente. Debe ser colocado en una habitación no calentada (garaje, sótano, sala técnica, lavadero) pero bien aislado térmicamente del resto de la casa. El volumen de la habitación debe ser de al menos 20 m3. Una evacuación del aire frío puede también estar previsto hacia el exterior de la casa.
  • El calentador de agua extrae las calorías del aire (caliente) extracto por la VMC de simple flujo. La infraestructura de conexión es más compleja (cuando sea posible) y a menudo debe ser sobredimensionada. De hecho, en la práctica la VMC debe ser más potente, por lo que al final el consumo de calefacción podría ser mayor, así que pierde una gran parte de su interés.
  • El calentador de agua extrae las calorías del aire exterior. Se aspira el aire exterior y el aire frío se devuelve al exterior. Es el caso más común. La bomba de calor puede ser incorporada en el tanque (al interior) o en la forma de un modelo en 2 partes, conocido como “split” (bomba de calor al exterior).

La lógica de conexión dependerá de la “compatibilidad” de la solución con un tipo de vivienda dado. De hecho, el calentador de agua termodinámico es difícilmente compatible con una vida en un apartamento (ruido, sin extracción). Para las casas individuales, la solución es menos interesante en el caso donde la vivienda ya tiene una calefacción central que asegura generalmente la producción de agua caliente sanitaria (ACS). El objetivo del calentador de agua termodinámico es una casa individual calentada por electricidad. Basta dedicarle una habitación técnica (garaje, lavandería, etc.), fuera de las habitaciones de vida, pero no demasiado lejos para no aumentar las perdidas energéticas relacionadas con la distancia. Se coloca en el suelo (los tanques más grandes) y se puede también colocar en la pared en el caso de las dimensiones reducidas (para liberar el espacio de vida).

¿Qué capacidad elegir para un tanque termodinámico?

La capacidad depende del número de puestos (lavabo, fregadero, ducha, etc…) que se van a alimentar y del número de personas que viven en el hogar.

  • Los modelos de 250 litros a 300 litros corresponden a las necesidades de una familia de 4-5 personas (entre 30 y 60 Litros de agua caliente a 55°C por día y por persona – en media – según el uso).
  • Los modelos de más de 300 litros son reservados a las familias de más de 6 personas.
  • Hay modelos de 110 L para necesidades más reducidas, de una familia de 2-3 personas. Atención el rendimiento real (COP) es reducido.

Atención, no sobredimensionar el tanque para no calentar un volumen de agua innecesario. No subdimensionar para no quedarse sin agua caliente cuando el tanque está vacío.

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¿A qué temperatura objetivo hay que ajustar el tanque termodinámico?

En la vivienda colectiva, el mínimo es de 55°C para evitar la proliferación de la legionela en el agua estancada. En la vivienda individual, se aconseja respetar este valor mínimo. Incluso a esta temperatura, la legionela no se destruye antes de varias horas. Los tanques del mercado están predefinidos a esta temperatura. En teoría, se requiere un choque térmico al día a 60°C para eliminar cualquier riesgo para la salud. En entornos colectivos sensibles, existen soluciones técnicas complementarias para luchar contra la destrucción continua de la legionela (pasteurización, etc.).

Las ventajas del calentador de agua termodinámico

El calentador de agua termodinámico:

  • permite un coste operativo reducido en comparación con otros modos de producción de agua caliente (calentador de agua eléctrico clásico, calentador de agua de gas, etc.) en ciertas condiciones especificadas. El rendimiento (COP) y la rentabilidad caen si la cantidad de agua que se consume es demasiado baja mientras el tanque está sobredimensionado para la necesidad (= se calienta todo el volumen del agua por nada). Para obtener el máximo rendimiento, el objetivo es los calentadores de agua dedicados a las familias de 4-5-6 personas (capacidad de 300 Litros). Cuando las necesidades son pequeñas, la rentabilidad cae.
  • ofrece un buen rendimiento de la inversión si el coste de compra para un calentador de agua de 300 Litros no excede 3500€ impuestos incl. (incluyendo la instalación), en las condiciones de consumo ideales. Por ejemplo, para una familia de 5 personas que consume 50 litros de agua caliente al día al año (media española), el consumo anual sería de 600€ (basándose a un COP de 3 anunciado por los fabricantes). En comparación con un calentador de agua clásico, la ganancia es de unos 600€ al año.
  • requiere una instalación y una conexión relativamente simple (debe sólo llamar a un – fontanero) en el caso donde el aire no se extrae del exterior.
  • permite un crédito fiscal bajo ciertas condiciones.
  • cumple con los criterios impuestos por las regulaciones térmicas en vigor en las construcciones nuevas.
  • una deshumidificación resultante del aire donde se encuentra (si el aire se rechaza al interior).

Las desventajas de un calentador de agua termodinámico

La localización del calentador de agua termodinámico, su modo de captura del aire y la temperatura exterior de la zona residencial son la clave para un buen rendimiento.

  • Aire tomado del aire ambiente: enfría el aire ambiente de la habitación en la que se encuentra. Esta habitación no se debe calentar y se debe aislar térmicamente del resto de la casa. En el caso contrario, las necesidades en calefacción aumentaran. Por supuesto, tenga en cuenta la molestia relacionada con el ruido cuando la bomba de calor está funcionando.
  • Aire tomado al exterior de la vivienda:
    • La zona geográfica es importante. Más grande la diferencia de temperatura entre el agua para calentar y el aire tomado es, más la eficiencia del dispositivo disminuye. Por lo tanto se debe evitar en las zonas donde los inviernos son largos y fríos (por debajo de 0°C) y se prefiere en las zonas cálidas. Eficiencia reducida si la temperatura exterior cae por debajo de 5°C. El coeficiente de rendimiento de los fabricantes se dan por asesoramiento a una temperature exterior de 7°C. El COP se reduce fuertemente por debajo de este limite. Este equipo es apto a las zonas con una temperatura suave. Una resistencia eléctrica (o otra fuente de energía) se puede activar por debajo durante las temperaturas bajas.
    • Esto implica unas obras que pueden crear un “defecto” en el aislamiento de la fachada.
  • El nivel de ruido cuando la bomba de calor funciona. No debe superar 50 decibelios (dB) para no molestar los ocupantes. Tenga cuenta que a partir de este límite, una aumentación de solamente 3 decibelios corresponde al doble de la intensidad sonora (y 12 dB a x 16 la intensidad). Este criterio es muy importante.
  • Si desea beneficiar del tarifa horas valles, deberá ponerlo en marcha la noche cuando el aire es generalmente más fresco (aire ambiente o aire exterior). Su rendimiento será reducido. Deberá ser aislado del resto de la vivienda para limitar la contaminación acústica nocturna.

Para saber más: Comparación calentador de agua eléctrico calentador de agua termodinámico

Las últimas innovaciones en cuanto al calentador de agua termodinámico

Las principales innovaciones conciernen:

  • La limitación del nivel sonoro en funcionamiento.
  • El uso de fluidos más ecológicos.
  • La reducción del tiempo de calentamiento de todo el volumen o de una parte del volumen de tanque para no encontrarse sin agua caliente. En particular cuando la temperatura exterior es baja.
  • La mejora de rendimiento (COP) para funcionar eficazmente incluso a bajas temperaturas exteriores.
  • El acoplamiento en las soluciones mixtas multi sistemas (por ejemplo caldera de condensación + calentador de agua termodinámico o paneles solares + calentador de agua termodinámico).
  • La reducción del tamaño.
  • El mantenimiento sin vaciar el tanque.
  • El aislamiento de los tanques para que sean lo mejor aislados posible. La protección contra la corrosión.

Sociedades innovadores Calentador de Agua Termodinámico

VIESSMANN

viessman

La sociedad francés VIESSMANN es uno de los principales fabricantes mundiales de sistema de calefacción y de refrigeración. La sociedad de 12000 personas, presente en más de 70 países, desarrolla en particular los sistemas de producción de agua caliente sanitaria ACS por calentadores de agua termodinámicos innovadores y eficientes.  

CHAFFOTEAUX

chaffoteaux

La empresa francés CHAFFOTEAUX ofrece sistemas de calefacción multi energía, así como los sistemas de producción de agua caliente sanitaria innovadores y eco-eficientes con unos niveles sonoros reducidos (52 dB).

ARISTON

ariston

La sociedad italiana ARISTON ofrece sistemas de producción del agua caliente sanitaria ACS por calentadores de agua termodinámicos innovadores y eficientes. Ofrece unos tiempos de calentamiento cortos.

Para saber más: descubra las últimas innovaciones de las sociedades líderes en el campo de los calentadores de agua termodinámicos

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Resumen
¿En cuales condiciones elegir un calentador de agua termodinámico?
Título
¿En cuales condiciones elegir un calentador de agua termodinámico?
Descripción
El calentador de agua termodinámico (cat) es interesante según la configuración del hogar y sus necesidades
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Editor
Foxof
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