La bomba de calor no funciona a bajo cero ¿mito o realidad?

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Siempre se ha dicho que las bombas de calor no son recomendables a temperaturas muy bajas, ya que pierden mucha capacidad y su rendimiento es muy malo. Vamos a ver en este post si esta es una de esas afirmaciones que se ha quedado desfasada o si sigue siendo cierta.

bomba de calor baja temperatura


 

¿Por qué una bomba de calor falla a temperaturas bajas?

Vamos a intentar explicarlo sin entrar en muchos detalles técnicos ni diagramas de Mollier, etc… Una bomba de calor funciona haciendo pasar un gas a fase líquida en la unidad interior (emite calor) y volviendolo a fase gas en la exterior (absorbe calor = emite frío), por lo tanto existen dos presiones clave en el sistema: la alta (calor) y la baja (frío). Aunque no es exactamente así, vamos a decir que la diferencia entre la presión alta y la baja es siempre un valor fijo.

Veamos los dos motivos claves por los que puede fallar el equipo a temperaturas bajas:

El primer motivo por el cual el sistema no funciona bien con temperaturas bajas es que conforme la temperatura exterior disminuye, la presión baja también disminuye, y como la diferencia entre la alta y la baja es constante, la alta también disminuirá, haciendo que la temperatura en la unidad interior sea más baja y por lo tanto la calefacción menos potente.

manómetros bomba de calor

El segundo motivo son los desescarches, si la temperatura exterior es por ejemplo 0ºC, tendremos que evaporar (unidad exterior) a algo menos de temperatura para poder absorber calor del aire, por lo tanto existirán temperaturas bajo cero en la batería del equipo, lo que llevará a que se congele ahí la humedad ambiente, creando hielo.

Los equipos bomba de calor estan equipados con mecanismos que detectan esta situación, e invierten el ciclo, pasando a calentar en la unidad exterior y refrigerar en la interior durante un rato para derretir el hielo formado y así poder seguir funcionando correctaemente. Este ciclo de desescarche, como comprenderéis, disminuye el rendimiento del equipo y su capacidad calorífica ya que por un tiempo “produce frío” en la unidad interior.

 

¿Es esto un problema?

Para empezar, es necesario decir que todo esto no debería de representar un problema nunca, ni ahora ni en el pasado, ya que basta con consultar las tablas de capacidades/temperaturas y seleccionar un equipo que de la potencia necesaria cuando tengamos la temperatura mínima de la zona donde se instala.

Fijémenos por ejemplo en esta tabla:

tabla rendimiento bomba de calor

Si he calculado la demanda de calefacción de mi local y estimo 18kW, puedo ser iluso y seleccionar un equipo de 20kW de potencia nominal (lo que viene en el catálogo) como el de la tabla, pero cuando la temperatura exterior sea de -5ºC, mi equipo a penas dará 12kW, por lo que no será suficiente. Solución: seleccionar un equipo que de 18kW a -5ºC ó a la temperatura mínima que exista en la zona.

 

¿Cómo son las bombas de calor en la actualidad?

Aunque no todos los fabricante los tienen, existen equipos hoy en día que han solucionado este problema con diversas tecnologías. Vamos a ver por ejemplo los equipos Mitsubishi Electric de la gama Zubadan.

Vemos en esta tabla que garantizan el 100% de su capacidad hasta los -15ºC de tempeartura exterior:

gráfico zubadan

Por ejemplo el equipo de 5cv Zubadan (linea naranja) mantiene su pontencia nominal en calefacción (14kW) hasta los -15ºC, incluso a -25ºC es capaz de dar algo más de 10kW. Mientras que un equipo inverter “normal” (línea azul) anuncia esos 14kW como potencia nominal y los da solamente a 5ºC de tempeartura exterior, cuando la tempeatura baja a -15ºC solo es capaz de dar unos 7kW.

Ojo, todo esto solamente quiere decir que el equipo Zubadan será capaz de “no dejarte tirado” cuando la temperatura exterior sea baja, no hemos hablado de la eficienca en estos casos que será mucho peor que con temperatura exteriores normales (5ºC).

 

¿Como lo consigue? ¿Arte de magia?

Aunque cada maestrillo tiene su librillo, en general la forma de conseguirlo es inyectar refrigerante en fase líquida (procedente de la salida del condensador) en el compresor cuando se detectan temperaturas exteriores bajas. No vamos a entrar mucho en esto ya que se saldría del alcance de Nergiza (energía para todos los públicos).

 

Conclusión

La conclusión es clara, si alguien se queja de que su bomba de calor no calefacta correctamente los días de bajas temperaturas exteriores, la culpa no la tiene el equipo si no el proyectista que ha diseñado la instalación, el instalador que ha calculado a ojímetro o nuestro querido amigo el vendedor de TodoEnMenaje S.L. que nos ha vendido un equipo en base a los metros cuadrados de nuestro local.

Para los casos donde las temperaturas exteriores bajas sean muy habituales, existen equipos bomba de calor preparados para ello que no nos dejarán colgados en el peor momento.

26 Comentarios

  1. Ya se que me vais a odiar por quisquilloso, pero si no lo digo, reviento:
    La temperatura no puede ser negativa, es bajo cero. Al menos en grados Celsius, en Kelvin, ni siquiera eso 😉

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  2. Hola.
    Aprovecho esta entrada para daros la enhorabuena por la página web. Me gusta mucho.
    También quiero solicitaros si podéis hacer algún artículo para aclarar el maremagnum de posibilidades de contratar tarifas eléctricas.
    ¿Qué operador utiliza más energía limpia?
    ¿Qué operador es más económico?
    ¿A partir de qué consumo se hace rentable la tarifa de discriminación horaria?
    ¿Se puede cambiar de operador y de tarifa, al mismo tiempo? Supongo que sí, pero tanto en la oferta de la OCU, como en holaluz, que he mirado, no proporcionan esa opción en la web. Otra cosa es que se pueda hacer llamando por teléfono, cosa que no he hecho todavía.

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    • Buenas tardes, me tomo la libertad de responderte yo mismo al offtopic.

      ¿Qué operador utiliza más energía limpia? Todos, ninguno. Aunque verás que algunas comercializadoras te ofrecen un certificado de energías renovables, la realidad es que es solamente una argucia de marketing legalmente consentida, toda la energía proviene de la red, no hay un pool especial para las energías renovables.
      ¿Qué operador es más económico? Para tarifas de menos de 10 kW, ninguno, PVPC es lo más económico, al menos desde que aplican las tarifas indexadas al precio real de la energía no ha habido ni un solo mes en el que el PVPC haya sido superior a las tarifas de las comercializadoras. Para otras tarifas ver el comparador de tarifas de la CNMC http://www.comparador.cne.es/comparador/index.cfm?js=1&e=N
      ¿A partir de qué consumo se hace rentable la tarifa de discriminación horaria? Si eres capaz de meter más de un 30% de tu energía en el valle te compensará la DH, es decir casi siempre.
      ¿Se puede cambiar de operador y de tarifa, al mismo tiempo? Sí, debe poderse, aunque es cierto que algunas comercializadoras te obligan a hacerlo en trámites separados.
      Espero haberte ayudado

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      • Totalmente de acuerdo con Antonio, yo iba a responder lo mismo.

        El Zadorra, el Aragon, el Jalon… todos vierten sus aguas al Ebro y es imposible coger en Tortosa un vaso de agua y saber de donde proviene, al igual que es imposible saber de donde salen los electrones que pasan por mi bombilla en este momento (que bien viene el símil hidráulico para explicar la electricidad :-))

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  3. Vivo en Burgos. Durate un invierno normal bajo 0 varios días seguidos. Las mínimas normales -5. Cuando hace frío de verdad (aquí hace fresco) por el día no subimos de -5 y las noches -10. Bomba de calor? O quemas algo o pasas frío. Mi hermana la tiene. Cuando vi un magnetotermico de 25A pensé que es mejor seguir quemando madera.

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  4. Hola Carlos, quisiera hacerte una pregunta.
    ¿Hasta cuantos m2 podemos calefactar una casa con suelo radiante/refrescante con una maquina de aerotermia?
    He visto en las web de las casas comerciales que solo existen hasta 16 kw.
    Si el calculo termico es superior que se hace..?
    Se ponen dos o mas de 16 o se hacen con otro sistema de generacion de calor?

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  5. Buen Artículo. Por mi parte confirmarlo todo. Toda mi casa era eléctrica.Éste es mi segundo invierno tras sustituir después de 17 años de funcionamiento los acumuladores térmicos por bombas de calor y por mi parte no puedo sino recomendar el cambio. Sólamente comentar que me estaba pensando aumentar algo la potencia porque estaba muy justa (5.75KW), pero éste año le tocó romperse al calentador eléctrico y lo acabo desustituir por una bomba de calor para agua caliente con evaporador de placas externo: Muy recomendable. consume 350w frente a los 1500w de un calentador por resistencias y produce agua caliente para toda la familia (5 miembros). El aparato es algo caro, pero si dura más que un calentador eléctrico normal (7 u 8 años) se amortiza.

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  6. Es verdad que la gran mayoria de equipos de a/ac no arrancan con temp. Inferiores a -5 grados c. , esto es debido a la actuacion de placas electronicas y seguridades, para explicarlo sencillo, es una seguridad por si tiene fuga el equipo no trabaje en vacio o con circuito abierto, llevan un presostato de baja. Si hace mucho frio , temperatura igual a presion, el presostato de baja actua y la maquina no arranca.Si puenteamos es presostato solo para que arranque en un par de minutos ya podriamos volver ha conectarlo y la maquina ya no pararia.Al igual existe el presostato de alta pero este en a/ac suele actuar en temp. Muy altas sobre los 60 o 65 grados en los gases comunes.

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    • Una duda con esto de las temperaturas limite de funcionamiento. Tengo la caldera en un cuarto, no muy grande, y en el mismo cuarto, como a medio metro, el deposito de ACS, con una temperatura de 47º, el caso es que al abrir la puerta se nota calor, me imagino que será del propio funcionamiento de la caldera y de lo que se pierda del acumulador. La duda… ¿ si la caldera está en modo calefacción es mejor que el cuarto esté a 20º o a 40º ? y otra duda: si la caldera entra en escarche ¿ es mejor que el cuarto de la caldera esté a 20º o a 40º ?

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      • Supongo que cuando dices “caldera” te refieres a la unidad interior de tu equipo de aerotermia.
        En este caso el calor es producido por el propio compresor, no tiene mucha importancia si la sala está a 20ºC o 40ºC ya que el rendimiento viene dado por la condensación/evaporación y esta se produce en la unidad exterior fuera.
        Un saludo

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  7. Buenas nos estamos haciendo una casa y estamos interesados en poner suelo radiante con aerotermia , de esta forma tendriamos aire acondicionado ycalefacción, nosotros vivimos en un pueblo de cuenca pero al limite con pueblos de toledo,con esto quiero explicar que no tenemos nada que ver con los pueblos de la serrania conquense por lam temperatura y nuestra duda es que nos dicen que la aerotermia no es recomendable porque si las temperaturaws bajan se congela el gas y no calienta o no funciona, con esta opinion nos han dejado un poco absortos, porque en nuestra zona no suelen bajar las temperaturas de -5 como mucho.
    me encantariua que me contestaseis y esque encima nos urge un monton .

    GRACIAS

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  8. Gracias por tu pronta respuesta, tienes razón ya estaba puesto, pero esque hay tanto que leer que se me pasó.
    Te voy preguntar otra cosa y es si conoces la marca thermor, de esta me han dicho que aguanta hasta -15 grados y que va muy bien, pero claro hay muchisimos modelos me han dicho de los siguientes:
    thermor modelo,alfeatherm extensa 16
    thermor aeropak premium extensa 16
    thermor alfea excelsia duo 16t.

    un saludo

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    • No tengo experiencia con la marca por lo que no te puedo asesorar, lo siento. La cuestión no es que funcione a -15ºC si no la potencia térmica que da a esa temperatura, de nada me vale que funcione si da 9 kW en vez de los 16kW nominales y mi vivienda necesita 15kW. Comprueba esto.

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  9. Estoy tratando de salir de dudas y me he encontrado este blog que me parece muy interesante. A ver si me puedes responder.
    Tengo una casa en Cuenca capital. Aquí en invierno hay noches o mañanas que hay temperaturas bajo cero. Quiero calefactar una habitación de la casa, que no tiene calefacción, el resto de la casa sí.La habitación tiene unos 25 metros cuadrados y los techos un poco altos, aunque dentro de lo normal. Me han dicho que lo mejor es poner un inverter de AA y Bomba de calor. El instalador me ha recomendado este Aire Acondicionado :1×1 Midea MISSION35 Refrigeración(kcal/h): 3010
    Calefacción (kcal/h): 3268; y otro instalador me recomienda uno de 4.300 Frigorías/ hora,y 4644 Kcalorías/ hora.
    He oído que estos aparatos en bajas temperaturas no funcionan bien, y que esto se soluciona poniendo aparatos con suficiente potencia. Es suficiente con el aparato que digo primero? o Tendría que poner el segundo? Me solucionarán bien el problema de calefactar?
    Muchas gracias.

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    • Hola.

      Te respondo por partes:

      1.- Es un error muy grande usar un equipo de pared como elemento de calefacción principal de una habitación, los motivos están aquí: https://nergiza.com/aire-acondicionado-en-modo-calefaccion-el-gran-incomprendido/

      2.- Midea es una marca China de las más económicas, es lo mismo que MDV, Kaysun, etc… No te lo recomiendo ya que por un poco más tienes equipos Mitsubishi o Toshiba de mucha mejor calidad.

      3.- Para contestar a la última pregunta hay que leer la documentación de cada equipo y ver que potencia térmica dan a -5ºC por ejemplo y compararla con un calculo de la demanda de la habitación con estas temperaturas. Hay equipos de 3,5kW que a -5ºC dan 3kW y hay otros de la misma potencia que a -5ºC dan solo 1,5kW, depende del fabricante. Si el instalador no es capaz de hacer este cálculo lo mejor será que pongas el más grande.

      Espero haberte ayudado. Un saludo

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  10. No lo dudes: En Cuenca, con 25m2 y techos altos pon el de 4644 Kcal. Asegúrate de que funciona a las temperaturas bajo cero que allí tenéis. Yo tengo toda mi casa con siete aparatos y en el salón tengo uno así.

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  11. Dentro de poco me van hacer una casa de 200 cuadrados en una zona que en invierno unos-5 grados.
    La constructora me recomienda la bomba de calor para el suelo radiante.
    Que me recomendais bomba de calor o Peles.
    Es para el suelo radiante y agua caliente.
    Muchas gracias.

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    • Yo te recomendaría bomba de calor siempre y cuando diseñe tu sistema un profesional que sepa lo que hace, esto cobra mucha más importancia en el caso de ser una zona con inviernos a bajo cero.
      El motivo es simplemente la sencillez de uso de la bomba frente a los pellets, mientras que el coste de operación va a ser muy similar.
      Un saludo

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  12. Hola buenas tardes Carlos,

    excelente blog, bloggers y artículos. El mejor blog en España para aprender sobre sistemas de calefacción y aire acondicionado. Como siempre, enhorabuena.

    Me gustaría hacer dos preguntas en relación a la curva de rendimientos.

    1. ¿Cómo se puede saber el rango de funcionamiento en el que la máquina da la máxima capacidad nominal si no te proporcionan la curva de rendimientos? por ejemplo, en la marca Toshiba, modelo RAS-5M34S3AV-E, te dicen que tiene un rango de funcionamiento en modo calefacción de -15/24, por lo que uno tiene que sobre entender que hasta -15 grados la máquina te da el 100% de la capacidad nominal que te dan en las especificaciones (12KW). ¿Es esto así?

    2. ¿Cómo se interpreta el rango de capacidad máxima que muchas máquinas son capaces de dar? de nuevo, por ejemplo, en la marca Toshiba, sus bombas son capaces de darte hasta un 120% de su capacidad nominal (por ejemplo, si su capacidad nominal son 12KW, son capaces de dar hasta 14KW en modo calefacción). ¿Cómo se podría interpretar este dato a la hora de relacionarlo con el rango de funcionamiento? o dicho de otra manera, supongamos que a -20ºC la máquina baja su potencia nominal un 20%. ¿se puede decir que porque es capaz de funcionar al 120%, la máquina sería capaz de entregar su potencia nominal a -20ºC?

    Muchas gracias por vuestro tiempo por adelantado.

    Pedro

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    • La respuesta a las dos preguntas es la misma, necesitas las tablas de capacidades a distintas temperaturas interiores y exteriores, sin estas tablas o gráficas no puedes saber los datos que planteas, envía un mail a Toshiba a ver si te las pueden facilitar o intenta buscar en Google por el nombre del modelo.

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