Bombas de calor y ahorro de energía

Está claro que las bombas de calor consumen mucha energía y, por lo tanto, son ecológicamente limpias. Las bombas de calor ofrecen la forma más eficiente de calefacción y refrigeración en muchas aplicaciones, ya que pueden usar calor renovable en nuestro entorno. Incluso a temperaturas que creemos que el aire frío, la tierra y el agua contienen energía térmica útil, que el sol actualiza constantemente. Con un poco más de potencia, una bomba de calor puede elevar la temperatura de la energía térmica al nivel requerido. Del mismo modo, las bombas de calor también pueden utilizar fuentes de calor residual, como procesos industriales, equipos de refrigeración o ventilación, extraídos de los edificios. La electricidad típica, la bomba de calor necesitará 100 kW-h de energía eléctrica para que 200 kWh esté disponible libremente para el calor ambiental o residual del calor útil 300 kW.

Gracias a esta capacidad única, las bombas de calor pueden mejorar radicalmente la eficiencia energética y el valor ambiental de cualquier sistema de calefacción, que se gestiona mediante recursos de energía primaria, como el combustible o la electricidad. Se deben considerar los siguientes seis hechos cuando cualquier sistema de suministro de calor está destinado a (IEA-HPC, 2001):

• La combustión directa para la producción de calor no es el uso más eficiente del combustible.
• Las bombas de calor son más eficientes porque usan energía renovable como calor a baja temperatura.
• Si el combustible para las calderas convencionales se redirige a las bombas de calor eléctricas, se requiere aproximadamente 35-50% menos combustible, lo que resulta en 35-50% menos emisiones.
• Alrededor del 50% de ahorro en bombas de calor eléctricas son sistemas de cogeneración o CHP accionados.
• Ya sea que los combustibles fósiles, la energía nuclear o las fuentes de energía renovables se utilicen para generar electricidad, las bombas de calor eléctricas hacen un uso mucho mejor de estos recursos que los calentadores de resistencia.
• El consumo de combustible y, por lo tanto, la intensidad de la bomba de calor del motor de emisión, absorción o gas es alrededor de 35-50% menos que una caldera convencional.

En el pasado, la mayoría de las bombas de calor eran del tipo aire-aire y fuente de aire. Las bombas de calor de fuente de aire dependen del aire libre para su fuente de calor. Aunque el aire frío exterior contiene una cierta cantidad de calor y la temperatura baja, la bomba de calor tiene que trabajar más y reduce la eficiencia. En climas muy fríos, la bomba de calor de la fuente de aire por sí sola no puede proporcionar suficiente calor y se debe proporcionar calor adicional o redundante. Esto puede aumentar significativamente el gasto en calefacción. Los GSHP extraen calor del suelo o del agua debajo de la superficie. Debido a que la temperatura del agua subterránea y subterránea es constante 10 - 13 C durante todo el año, este sistema es mucho más eficiente.

Depende del costo de la electricidad, el petróleo y el propano en su área. Como regla general, GSHP puede producir calor, ahorros promedio de 10-15% en comparación con el gas natural, 40% de ahorro de costos en comparación con el combustible y 50% de ahorro de costos en comparación con el propano; promedio de ahorro de aire acondicionado de 40-60% en comparación con los sistemas convencionales (EESC, 2001).

Los calentadores de agua con bomba de calor extraen calor del aire ambiente para calentar agua en un tanque de almacenamiento y pueden ser alimentados por electricidad o gas. Estos hornos tienen esencialmente el mismo rendimiento que la resistencia eléctrica, los calentadores de agua, excepto que la eficiencia suele ser 2-2, 5 veces mayor. El factor de energía en los calentadores de agua varía de 1.8 a 2.5, en comparación con 0.88-0.96 para el sistema de resistencia eléctrica. Los calentadores de agua con bomba de calor enfrían y deshumidifican el aire alrededor del evaporador bobina. Esto puede ser una ventaja cuando el enfriamiento es deseable, y una desventaja cuando el enfriamiento no es deseable. Algunos calentadores de agua con bomba de calor están diseñados para recuperar el calor residual de los sistemas de ventilación de toda la casa.

Los calentadores de agua con bomba de calor disponibles a la venta, con el período de recuperación de la inversión, generalmente son de 2 a 6 años, dependiendo del agua caliente y la eficiencia del sistema de calentador de agua que se reemplazará. Al comprar una nueva bomba de calor, el comprador debe verificar la evaluación de la efectividad del dispositivo propuesto. La calificación de alta eficiencia dará como resultado menores costos operativos. La eficiencia de la bomba de calor para el SEER, en particular, de 10.0 a más 15.0. Para dividir sistemas con una unidad exterior y una bobina interior, la efectividad varía según el resultado de la coincidencia entre la bobina de enfriamiento interna y la unidad de condensación externa. Se debe consultar al fabricante para determinar la efectividad general. El American Refrigeration Institute publica una lista anual de directorios con varias combinaciones de unidad exterior y batería interior con su clasificación SEER. La mayoría de las líneas de productos de los principales fabricantes se incluyen en este directorio ...