Sistemas híbridos con bomba de calor, la solución ideal para garantizar eficiencia energética y confort

Todo ello sumando al hecho de que en una vivienda casi el 65% de la energía que se consume está destinada a cubrir las necesidades de calefacción, refrigeración y producción de agua caliente sanitaria, cada vez son más los consumidores que apuestan por estas soluciones que permiten reducir el consumo energético y favorecer el ahorro sin que el confort se vea comprometido.

Esta versatilidad es una solución ideal para transformar el modelo energético actual, en un momento en el que nos enfrentamos a la descarbonización y hay que evaluar cada caso y cada necesidad.

Las soluciones híbridas permiten un menor coste inicial de la instalación, lo que supone un menor tiempo de amortización, permitiendo seleccionar así una bomba de calor con menor potencia, aprovechando los elementos de la instalación existentes y realizando de esta forma una contribución renovable que se traducirá en ahorros energéticos.

Las condiciones climáticas son otro argumento a favor del sistema híbrido, ya que éste último garantiza el confort incluso a temperaturas exteriores muy bajas, así como el suministro inmediato de agua caliente sanitaria. La clave está en encontrar un punto de equilibrio en estas situaciones de bivalencia de sistemas donde tiene que primar el confort adaptándose a las condiciones de cada entorno. Su rango de funcionamiento garantiza el confort incluso con temperaturas extremas, asegurando el correcto funcionamiento con temperaturas exteriores hasta -20 °C en funcionamiento de la bomba en modo calor y hasta +45 °C en modo frío.

La experiencia de Junkers Bosch en el ámbito de la calefacción ha permitido llevar a cabo varios casos de hibridación con excelentes resultados.

Unidades interiores para hibridación Bosch.

Las necesidades de la instalación consistían en dar servicio a las siguientes demandas:

• Calefacción mediante suelo radiante en zonas de paso y comunes y combinación de suelo radiante y fancoils de techo con sistema a dos tubos en habitaciones.
• Refrescamiento y refrigeración mediante suelo radiante en zonas de paso y comunes y combinación de suelo radiante y fancoils de techo con sistema a dos tubos en habitaciones.
• Producción de a.c.s. para aseos (tanto de zonas comunes como de habitaciones) y servicio de comedor/restaurante.
• Calentamiento de agua para piscina-spa.

Durante la fase de estudio, se tuvo en cuenta que se trataba de una superficie de 288 m² para el cálculo de la demanda de calefacción/refrigeración y una potencia de 28kW aplicando el criterio de cálculo de 100 W/m². Asimismo, para la producción de agua caliente y considerando lo dispuesto en la sección HE4 del documento básico HE del CTE, para una temperatura de acumulación de referencia de 60° C y la simultaneidad que se iba a dar en el hotel, se valoró que el volumen de acumulación de a.c.s. pretendido sería de entre 400 y 600 l.

En base a las condiciones climáticas de la zona y los cálculos realizados para cubrir la demanda, así como considerar a su vez el sistema de apoyo necesario cuando la instalación lo requiera, se incluyeron dos bombas de calor multitarea Compress 3400i AWS de 14kW, una de ellas funcionando como maestra y otra como apoyo, los respectivos módulos interiores para hibridación y funcionamiento con la caldera de condensación de solo calefacción y 35kW, modelo Condens 8700i W, y otro módulo interior con resistencia como apoyo.

La instalación cuenta a su vez con un acumulador de inercia de 500 litros y un interacumulador de a.c.s., especialmente diseñado para trabajar con aerotermia y con 450 litros de capacidad.

Además de los equipos mencionados, otros componentes, como grupos de bombeo, elementos de regulación y control, valvulería, etc, permiten el correcto funcionamiento de la instalación.

La instalación de hibridación del Hotel Infinity Sigüenza concluyó con un elevado grado de satisfacción en cuanto a confort se refiere.

Desde Junkers Bosch también llevamos a cabo la instalación de un sistema híbrido formado por una bomba de calor y una caldera de gasóleo de baja temperatura en buen estado de funcionamiento en una vivienda en Palencia donde la caldera era hasta el momento el único elemento de calefacción instalado.

Así, desde la marca se decidió incorporar la bomba de calor para cubrir la demanda de calefacción y agua caliente sanitaria y de esta forma elevar la eficiencia del sistema ofreciendo un mayor ahorro tanto económico como energético al hogar al convertirse  la caldera en elemento de apoyo y no en el equipo principal.

La vivienda, situada en una zona de temperaturas exteriores muy frías, cuenta con 150 m² y con una ocupación de cuatro personas. Su consumo de agua caliente sanitaria se estimaba en 240 litros al día, y el funcionamiento de la calefacción, en los meses más fríos, de 6 horas diarias durante el invierno, en este caso, de 7 meses.

Debido a las bajas temperaturas exteriores, y a que los elementos terminales eran radiadores para trabajar a altas temperaturas, se planteó la instalación como un sistema híbrido, manteniendo la caldera existente e instalando una bomba de calor aerotérmica, de forma que ambos sistemas pudiesen trabajar contra la instalación de forma alternativa.

De esta forma, la bomba de calor produciría la mayor parte de la energía necesaria para la calefacción y la producción de agua caliente sanitaria y solo cuando fuese necesario, debido a la caída del COP (coeficiente de rendimiento) de la bomba de calor, o por necesidades de confort a temperaturas exteriores extremas, se conmutaría el funcionamiento dando paso a la caldera, para cubrir picos de demanda.

De la curva de necesidades caloríficas característica de la vivienda, se obtuvo la potencia de la bomba de calor más adecuada para la instalación, en este caso, una bomba de calor Junkers Bosch Hydro SAO 140-2t de 17kW con una unidad interior tipo bivalente, que permitió su integración en el sistema hidráulico existente con unas mínimas alteraciones, una situación que favoreció las condiciones de instalación.

A partir de ese momento, la bomba de calor ha funcionado como generador único, consiguiendo el máximo ahorro y eficiencia del sistema. A partir del punto de bivalencia, es la caldera la que, en paralelo o como generador único en situaciones puntuales, satisface las necesidades de calefacción y a.c.s., en los picos de demanda de la instalación ofreciendo un elevado confort.

En conclusión, es importante estudiar cada caso a la hora de hablar de instalaciones con aerotermia, y estudiar las necesidades y los picos de demanda previstos para decidir qué equipo es el mejor, cuál es el que mejor se adapta y así garantizar el confort en cada caso particular.