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Bomba de calor Inverter ¿Por qué es el sistema más eficiente?

infografia bomba de calor inverter

Los sistemas con bomba de calor Inverter ahorran hasta el 40% de energía respecto a otros sistemas que no utilizan este tipo de tecnologías. Pero ¿qué significa que una bomba de calor aerotérmica sea Inverter?

Principalmente el termino Inverter indica que la alimentación del compresor está dotada de un variador de frecuencia que consigue modificar la velocidad a la que gira el compresor. Antiguamente en una máquina de aire acondicionado todo-nada, fijábamos una temperatura de consigna (la temperatura deseada) y cuando la temperatura ambiente subía por encima de esta temperatura, el compresor se ponía en marcha al 100% de su potencia, para bajar dicha temperatura.

En un sistema Inverter se detecta la temperatura ambiente de la sala y se compara con la temperatura deseada (temperatura de consigna)

Cuanto mayor es la diferencia entre las dos temperaturas, mayor será la capacidad que necesitaremos del compresor, por lo que lo haremos girar a mayor velocidad.

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En concreto el compresor se pone a su máxima capacidad (máximas revoluciones) mientras la diferencia entre las dos temperaturas (ambiente y consigna) supera los 2º C. por lo que la temperatura descenderá rápidamente. Una vez la diferencia entre las dos temperaturas se iguala aproximadamente a 2º C el compresor reduce sus revoluciones aproximadamente a un 45 % de las revoluciones máximas. (Estos datos pueden variar en función del fabricante y son aproximados)

Como consecuencia se reduce la diferencia entre las presiones de aspiración y de descarga del compresor, por lo que se reduce mucho su consumo.

En este momento el compresor extrae menos calor de la estancia, por lo que ya no es necesario que trabaje al máximo de su capacidad, al estar muy cerca del objetivo fijado.

Al bajar la presión y la diferencia de temperatura entre el refrigerante y el aire exterior también podemos reducir la velocidad de los ventiladores (interiores y exteriores reduciendo así, también su consumo).

Si la maquina está bien dimensionada, conseguiremos que nunca llegue a parar por temperatura. También conseguiremos una temperatura más estable (con menor fluctuación) y un mejor rendimiento del equipo.

Por eso es muy importante que, para instalar un equipo de aire acondicionado, nos pongamos en manos de un profesional experto que nos aconsejará la mejor y más eficiente opción, con el consiguiente ahorro energético.

Estos cálculos requieren de un esfuerzo por parte del instalador y el consiguiente coste económico en el precio de un buen instalador, pero a la larga ganaremos en rendimiento de la maquina y podremos amortizar esta inversión inicial con un menor consumo a lo largo de la vida útil del equipo.

Es muy recomendable que si el instalador nos pide pagar el presupuesto aceptemos este coste que luego nos descontará del precio de la instalación ejecutada y nos dará derecho a pedirle los cálculos del dimensionado de los equipos en un pequeño informe-presupuesto.  

¿Cuánto gasta una bomba de calor Inverter? ¿Por qué es más eficiente? 

Para comparar eficiencias entre maquinas podemos utilizar los datos que suministran los fabricantes en sus catálogos. Debemos fijarnos en el COP y EER instantáneos, pero sobre todo en los SCOP y SEER.

El COP y EER son coeficientes producto de dividir la potencia entregada entre la potencia consumida, por lo que entendemos que el resultado nos indica por ejemplo que con un COP de 5 la máquina nos entrega 5.000 W por cada 1.000 W consumidos.

Una estufa eléctrica tiene un COP (coeficiente en calefacción) de 1 por lo nos entrega 1.000 W por cada 1.000 W consumidos.

Una bomba de calor todo-nada, ya de por si es un sistema eficiente, ya que con un COP de 2,5 por cada 1.000 W de consumo nos puede extraer o entregar unos 2.500 W.

El SCOP y SEER son coeficientes producto de dividir la potencia entregada entre la potencia consumida en cada periodo invernal (el SCOP) y veraniego (el SEER) entre la potencia consumida en su correspondiente periodo.

Por ejemplo, entendemos que un SCOP de 4,72 nos indica la máquina nos entrega 4.720 W por cada 1.000 W consumidos. En el caso del SEER entendemos que si este tiene un valor de 8,51 nos extrae 8.510 W por cada 1.000 W consumidos. (ejemplo real reflejado en el catálogo de un fabricante)

Un sistema bomba de calor en refrigeración, se dedica a extraer calor de un ambiente más frio por ejemplo a 24º C en el interior de nuestro local a refrigerar y lo envía a un ambiente exterior que en verano puede estar entre 30º y 35º C.

Un sistema bomba de calor en calefacción, se dedica a extraer calor de un ambiente más frio por ejemplo en invierno puede estar a -7 º C en el exterior de nuestro local a calefactar y lo envía a un ambiente interior que en invierno estará entre 18º y 22º C.

Al aumentar la diferencia entre la temperatura del interior y la del exterior, el equipo debe realizar más trabajo, por lo que su rendimiento disminuye .

Una bomba de calor Inverter en función de la época del año en que trabaje, puede llegar a extraer o generar hasta 5.000 W por cada 1.000 W de consumo, lo que la convierte en uno de los equipos más eficientes.  

¿Qué ventajas aporta la bomba de calor Inverter?

A continuación, repasaremos cuáles son las ventajas o factores clave de apostar por una bomba de calor Inverter. 

Mejora la eficiencia energética

El uso de la tecnología Inverter en los compresores junto con la presencia de la válvula de expansión electrónica dentro de la bomba de calor mejoran su rendimiento y eficiencia energética y durabilidad. Para una bomba de calor con tecnología Inverter el límite de eficiencia se sitúa en temperaturas bajo cero (incluso hasta -15ºC), mientras los equipos no inverter dejan de ser eficientes con 0ºC.

Reduce el consumo

Con la tecnología inverter se puede ahorrar más de un 40% de la energía dependiendo de su uso y de las características del equipo, dependiendo mucho su eficiencia del diseño (dentro de un mismo fabricante podemos encontrar diferentes rendimientos a diferentes precios) y también gracias a la regulación de la frecuencia de funcionamiento del compresor que le permite adaptarse mucho mejor a la demanda.

Más confort

La temperatura se mantiene estable sin cambios bruscos, lo que garantiza un mayor confort térmico y acústico.

Silencio

Los arranques de un compresor Inverter son siempre en rampa de revoluciones (empieza a girar despacito y va aumentando la velocidad) Cuando consigue acercar las temperaturas de ambiente y de consigna reduce sus revoluciones manteniéndolas bajas hasta que el usuario para el equipo o varia la temperatura de consigna. Al evitar los continuos arranques en ON/OFF, el compresor y el ventilador funcionan a velocidades bajas, reduciendo considerablemente el nivel de ruido.

Durabilidad

Al evitar los continuos arranques en ON/OFF, el aparato tiene que realizar menos "esfuerzos" trabajando a presiones más reducidas, por lo tanto, se alargará su vida considerablemente. 

¿Cómo funciona el compresor Inverter?

El compresor de la bomba de calor Inverter se compone de dos cámaras de compresión fijas. Consta de un rodillo excéntrico para comprimir el refrigerante (en estado gaseoso) en cada cámara. Los dos rodillos están montados sobre el mismo eje y están diametralmente opuestos. Esta configuración permite un perfecto equilibrio de las tensiones aplicadas sobre los ejes lo cual evita las vibraciones, que prácticamente desaparecen.

Los compresores están en constante evolución y los fabricantes constantemente están implementando modificaciones que reducen sus consumos, ruido y aumentan su durabilidad.

La reducción de las vibraciones disminuye el ruido y hace que la vida del compresor aumente. Además, la fuerza de contacto entre el rodillo y la pared es menor, reduciéndose la fricción, lo cual mejora automáticamente el rendimiento de este compresor.

Como consecuencia de lo anteriormente descrito, utilizan cojinetes más pequeños y por lo que disminuye de la necesidad de lubricación, así mismo se obtiene una reducción del peso y todo esto hace que este tipo de compresores sean particularmente adecuados para funcionamientos a muy baja velocidad.

Los rendimientos de un compresor Inverter son excepcionales, debido a las características termodinámicas de los refrigerantes empleados y las diferencias son aún más importantes si trabajan a carga parcial.  

Aplicaciones de la bomba de calor Inverter

Entorno doméstico

Cuando hablamos de la bomba de calor Inverter para el entorno doméstico, nos referirnos a un sistema de climatización (frío/calor) que extrae la energía del aire (fuente renovable) mediante una instalación de tipo Split, Multi Split o Conductos. Cuando hablamos de una instalación de tipo Split (partido en ingles) nos referimos a una maquina don dos unidades una interior y otra exterior, siendo las dos en conjunto una sola maquina partida en dos. La unidad exterior debe tener contacto con el aire exterior por ese motivo se suelen instalar en la fachada o balcón de la vivienda para extraer el aire caliente fuera. Hablamos de instalación Multisplit cuando con una sóla unidad exterior, podemos instalar varias unidades interiores, pudiendo regular la temperatura de forma independiente en cada una de ellas. Esta opción permite alcanzar distintas temperaturas en distintas habitaciones, aunque siempre en modo frío o en modo calor.  Por otra parte, una instalación de climatización por conductos se compone de un sistema centralizado de distribución del aire a través de un falso techo, con la ventaja de no tener aparatos a la vista.

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Por último, otras aplicaciones de la bomba de calor Inverter son:

  • La Aerotermia: este equipo aplica el mismo principio, para además de calentar aire de una estancia, calentar también el Agua Caliente Sanitaria (ACS) con la ventaja de que en verano utiliza el calor extraído del interior de la vivienda para de forma gratuita calentar el ACS.
  • ACS por bomba de calor: este sistema es independiente de la climatización, pero consigue menos consumo para calentar la misma cantidad de agua que un termo eléctrico. Son un poco más caros que estos últimos, pero se amortizan en poco tiempo, en contra tienen que estar en contacto con el aire exterior, ocupan más espacio al tener la bomba de calor encima del depósito, y debido a que son más lentos calentando el agua, hay que dimensionar más la capacidad de acumulación, para no quedarnos sin ACS.
    Cuanto más grande sea la acumulación nos permitirá tener que calentar a menor temperatura el ACS y se reducirá mucho más el consumo eléctrico del equipo para el mismo número de duchas.
  • Secadora Bomba de Calor: estos equipos no siendo de climatización nos secan la ropa y aprovechando la eficiencia de estos sistemas, consiguen reducir el consumo de la secadora a dos quintas partes del consumo de una secadora por resistencias.

Entorno industrial/comercial

En el caso de entornos industriales o comerciales, para climatizar edificios enteros, la bomba de calor inverter funciona mediante la instalación de un sistema VRF (o VRV, volumen de refrigerante variable) que permiten regular el flujo de refrigerante que se envía desde una misma unidad exterior a distintas unidades interiores utilizando la tecnología Inverter de los compresores y las válvulas de expansión electrónicas adaptándose a la demanda de cada unidad interior. El sistema VRF nos permite programar la temperatura que deseamos en cada una de las unidades interiores, o incluso mantener unas encendidas y otras apagadas, gracias a su sistema de control electrónico. Por lo tanto, podremos conseguir temperaturas independientes en cada estancia de forma muy precisa.  

Infografía

Infografía Bomba de Calor Inverter

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Modificado por última vez enLunes, 10 Julio 2023 12:30

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