En entradas de blog pasadas, ya hemos hablado sobre las ventajas del uso de Bombas de Calor para la generación de agua caliente sanitaria (para uso en regaderas y grifos), y cómo su implementación reduce el consumo de gas natural o LP asociado a la producción de agua caliente mediante boilers, aunque también existen alternativas 100% eléctricas pero que son considerablemente más costosas en su operación.
Unidades Enfriadoras por Aire
Cuando trabajamos con unidades enfriadas por aire, siempre es importante considerar el factor climático. Si el aire exterior es muy frío, esto puede afectar o limitar la capacidad de producción de agua caliente. Sin embargo, el aire caliente también es un limitante, ya que estas unidades fueron principalmente diseñadas para aplicaciones de confort. Por eso, a altas temperaturas, cuando el edificio teóricamente no requiere agua caliente para climatización, es cuando la unidad debe detenerse.
En la siguiente imagen, podemos mostrar los límites operativos de una Bomba de Calor enfriada por aire, donde se puede apreciar que a muy bajas temperaturas comienza a limitar la temperatura de salida de agua caliente de la unidad, y cuando el aire exterior supera los 20°C, el equipo simplemente no operará.
Unidades Condensadas por Agua
Este tipo de equipos son más recomendados, ya que no dependen de la temperatura del aire exterior, sino de un caudal de agua para evaporación. Al generar agua caliente en el lado condensador, se utiliza el ciclo de refrigeración, lo que significa que el lado evaporador tiene la capacidad de generar agua helada.
Esta cualidad es altamente utilizada en complejos como hoteles que ya cuentan con chillers. La instalación se ve beneficiada por la implementación de este tipo de Bombas de Calor, ya que utilizan total o parcialmente el caudal de retorno de agua helada para evaporación, es decir, preenfriar el agua del chiller. Esto permite que la unidad generadora de agua helada trabaje a carga parcial mientras la Bomba de Calor esté operando.
Implementación de la Solución
Es importante recalcar que este tipo de unidades trabajan con circuitos hidráulicos cerrados, lo que significa que si se van a usar para aplicaciones de agua caliente sanitaria, será necesaria la instalación de un intercambiador de calor agua-agua.
Esto se debe principalmente a que el ciclo de refrigeración con el que se diseñaron las unidades no permite un delta de temperatura (diferencial de temperatura entre la entrada y la salida de la unidad) superior a los 10°C en el lado del evaporador y 5°C en el lado de la condensación. Trabajar con valores superiores a estos obligaría al sistema a rozar los límites operativos de bajo caudal de agua, lo que típicamente lleva a cualquier unidad que trabaje con compresores a entrar en un ciclo de paro y arranque continuo, lo que al final resulta en una falla prematura por estrés mecánico en sus componentes.