La fuente de calor a la que puede recurrir un sistema de calefacción con bomba de calor afectará a los costes de electricidad en los que se incurra. Por regla general: Una bomba de calor de fuente de aire tiene un mayor consumo de electricidad que una bomba de calor de salmuera/agua o agua/agua. Esto se debe a que la tierra y el agua desprenden calor de forma relativamente uniforme a lo largo del año. La temperatura ambiente del aire fluctúa más. Se necesita más energía para satisfacer la demanda de calor, sobre todo en los meses de invierno. Por otro lado, las bombas de calor aerotérmicas pueden instalarse casi en cualquier sitio, no requieren autorización oficial y son más baratas de adquirir e instalar. Esto se debe a que no es necesario perforar ni excavar para recuperar el calor.
¿Cuánta electricidad consume una bomba de calor? Factores que influyen, cálculo y consejos
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El funcionamiento de una bomba de calor se basa en un proceso de ciclo de refrigeración en el que el calor del ambiente aprovechado se eleva hasta el nivel de temperatura requerido. Para ello se utilizan compresores scroll o de pistón. Éstos funcionan eficazmente y apenas se oyen, pero suelen consumir electricidad. El consumo eléctrico de una bomba de calor, los factores de los que depende y cómo se calcula el consumo eléctrico se explican en los siguientes apartados.
Varios factores influyen en el consumo eléctrico de una bomba de calor
La eficiencia de una bomba de calor se mide usando el COP. Esta unidad se determina midiendo la cantidad de energía que se introduce (en este caso, la electricidad) y la cantidad de energía (calor) que se produce. Una bomba de calor que tiene un COP de tres puede crear tres kW de calor por cada kW de electricidad.
La casa promedio requiere alrededor de 12.000 kilovatios hora (kWh) de calor por año. Por lo tanto, para lograr esto, una bomba de calor con un COP de tres utilizará 4.000 kW de electricidad anualmente. Esta cifra dependerá del tamaño de la casa, de lo bien aislada que esté y de la cantidad de agua caliente que utilice. También dependerá de la eficiencia de la bomba de calor. Una bomba de calor con un COP de cuatro utilizará menos electricidad para producir la misma cantidad de calor.
La electricidad cuesta alrededor de 0,14 € por kWh. Esto significa que los costos de funcionamiento de una bomba de calor podrían ser de alrededor de 560 euros por año. Esta cifra probablemente no suena muy diferente de tus facturas de gas si consideramos que el hogar promedio gasta alrededor de 670 euros en gas natural cada año.
El factor de rendimiento estacional (FRA) es necesario para calcular aproximadamente el consumo eléctrico de una bomba de calor. Establece la energía térmica generada en relación con la energía eléctrica utilizada. Por ejemplo, con un factor de rendimiento estacional de cuatro, la bomba de calor produce cuatro kWh de energía térmica a partir de un kWh de electricidad. Por consiguiente, cuanto mayor sea el FPS, más eficiente y ahorradora de energía será la bomba de calor.
Nota: El factor de rendimiento estacional calculado es una cifra teórica. El cálculo se basa en valores estándar como la temperatura ambiente, el consumo de agua caliente sanitaria, las zonas climáticas y los hábitos de ventilación. En la práctica, el FPS puede desviarse del valor determinado teóricamente.
Además del factor de rendimiento estacional, también puede especificarse el coeficiente de rendimiento (COP) para las bombas de calor. También representa la relación entre la energía suministrada y la disipada. Sin embargo, el COP sólo es válido para un momento determinado, por ejemplo para una temperatura del aire de 15 grados centígrados y una temperatura de impulsión de 35 grados centígrados. Esto significa que es simplemente una instantánea.
Además del factor de rendimiento estacional y la fuente de calor, la demanda individual de calor es un factor decisivo en el consumo de energía de una bomba de calor. El nivel de la demanda de calor depende del comportamiento individual de los ocupantes y del estado energético del edificio. Los edificios antiguos que no se han modernizado, por ejemplo, tienen una mayor demanda de calor que los edificios nuevos bien aislados. Por último, pero no por ello menos importante, es diferente si la bomba de calor se utiliza sólo para generar calefacción o también para calentar agua caliente sanitaria. Por tanto, no es posible hacer una afirmación general.
Cálculo del consumo eléctrico de una bomba de calor
Para determinar de forma aproximada el consumo eléctrico de una bomba de calor se necesitan tres variables: potencia calorífica, factor de rendimiento estacional y horas de funcionamiento o calefacción. El cálculo se realiza con la siguiente fórmula
Consumo de energía de la bomba de calor = potencia calorífica/SPF x horas de funcionamiento
Ejemplo de cálculo: Si una bomba de calor salmuera/agua de 10 kilovatios y un SPF de 4,0 funciona 2000 horas al año, necesita 5000 kilovatios hora (10 / 4,0 x 2000 = 5000 kWh).
Si los propietarios del sistema desean calcular los costes anuales de electricidad, pueden multiplicar el total por el precio del kilovatio:
Coste eléctrico de la bomba de calor = consumo eléctrico x coste por kWh
La electricidad de la bomba de calor puede reducir costes
Aunque las tarifas especiales no reducen el consumo de electricidad de una bomba de calor, es posible ahorrar costes. Esto se debe a que, con la electricidad para bombas de calor, los proveedores tienen derecho a interrumpir temporalmente el suministro eléctrico durante los periodos de máxima carga. Esto permite una mejor gestión de la carga. A cambio, las tarifas de las bombas de calor son más baratas. Sin embargo, para beneficiarse de estas tarifas, es necesario instalar un contador de electricidad independiente para que la electricidad doméstica y la de la bomba de calor puedan facturarse por separado.
La electricidad de las bombas de calor no difiere característica y cualitativamente de la electricidad tradicional. Para los propietarios de sistemas, sólo son importantes dos factores: el coste y el origen. En la actualidad, muchos proveedores ofrecen electricidad para bombas de calor. Algunos de ellos también tienen en su oferta tarifas de electricidad ecológica. Siempre es aconsejable comparar las tarifas antes de firmar un contrato. Una vez que los propietarios de la instalación han encontrado la tarifa de bomba de calor que más les conviene, pueden cambiar de tarifa con normalidad, teniendo en cuenta los plazos de preaviso estándar. El proceso puede realizarse exactamente igual que con la electricidad tradicional.
¿Qué significan los tiempos de bloqueo para las bombas de calor?
Si la empresa de suministro eléctrico (EVU) desconecta el sistema de la red, se habla de tiempo de bloqueo o de apagón de la bomba de calor. Una bomba de calor eléctrica no puede funcionar durante ese tiempo. Sin embargo, los acumuladores de inercia pueden garantizar el suministro de energía de calefacción y ACS. Los operadores de sistemas deben tener esto en cuenta en su planificación. Como la bomba de calor no sólo tiene que calentar, sino también recargar el acumulador durante este tiempo, se requiere una mayor potencia. Esta adición puede calcularse utilizando el factor de tiempo de bloqueo.
Factor de tiempo de bloqueo = 24 horas / (24 horas - suma de los tiempos de bloqueo durante el día)
Ejemplo de cálculo: Si la compañía eléctrica interrumpe el suministro eléctrico para la calefacción de la bomba de calor tres veces durante dos horas cada vez, la potencia debe ser un tercio mayor 24/(24 - 6) = 1,3.
El número y la duración de las interrupciones están regulados por ley. Se permite un máximo de tres tiempos de bloqueo de dos horas al día.
Hay formas de influir en el consumo energético de una bomba de calor
Gran parte de la energía necesaria en un hogar se utiliza para calentar las habitaciones y el agua caliente sanitaria. Sustituyendo su anticuada caldera de calefacción central por una bomba de calor o un sistema híbrido, los propietarios pueden reducir su demanda energética hasta un 30%. Si, además de modernizar su sistema de calefacción, toman otras medidas como el equilibrado hidráulico o la sustitución de los termostatos, pueden conseguir un éxito aún mayor. Sin embargo, para minimizar el consumo de energía, los radiadores también deben adaptarse al sistema de calefacción. La mejor forma de lograr un consumo eficiente de la bomba de calor es combinándola con un sistema de calefacción por paneles.
¿Puedo utilizar una bomba de calor sólo con calefacción por suelo radiante?
Un sistema de calefacción por suelo radiante es un sistema de calefacción por superficie que transfiere el calor a la habitación mediante calor radiante. De este modo, la energía térmica se distribuye uniformemente por grandes superficies y sólo libera su efecto cuando choca con cuerpos sólidos como paredes o personas. Gracias a su gran superficie, la calefacción por suelo radiante puede soportar temperaturas de impulsión de unos 35 grados centígrados.
A modo de comparación, un radiador requiere temperaturas de hasta 70 grados centígrados. Dado que la eficacia de un sistema de calefacción con bomba de calor aumenta cuanto menor es la diferencia entre la fuente de calor y la temperatura de impulsión del sistema de calefacción, el funcionamiento con calefacción por suelo radiante no sólo es posible, sino también recomendable. Esto se debe a que es en esta combinación donde la bomba de calor alcanza la máxima eficiencia posible. Las bombas de calor en funcionamiento dual o las bombas de calor híbridas se recomiendan para sistemas de radiadores con temperaturas más altas y para edificios antiguos. Encontrará más información al respecto en las secciones sobre bombas de calor y bombas de calor en edificios nuevos y antiguos.
Cubrir uno mismo las necesidades de electricidad de la bomba de calor
El consumo de la bomba de calor también puede cubrirse de forma económica con electricidad solar procedente de su propio tejado. Los sistemas fotovoltaicos generan electricidad a partir de la energía solar disponible. Las unidades de almacenamiento garantizan que esta energía también esté a su disposición cuando no brille el sol. El consumo de energía autogenerada ofrece así más independencia de las empresas de suministro eléctrico. Sin embargo, para sacar partido de ello, es importante un diseño correcto. Para más información, consulte la sección sobre energía fotovoltaica.