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Bomba de calor de fuente de aire

Aires acondicionados 30 Oct, 2017 Bombas de calor 5 comentarios
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Una bomba de calor de fuente de aire puede proporcionar calefacción y refrigeración eficiente para su hogar. Cuando se instala correctamente, una bomba de calor de fuente de aire puede entregar una y media o tres veces más energía de calor a una casa que la energía eléctrica que consume. Esto es posible porque una bomba de calor mueve el calor en lugar de convertirlo de un combustible como lo hacen los sistemas de calefacción por combustión.

Las bombas de calor de fuente de aire se han utilizado durante muchos años en casi todas las partes de los Estados Unidos, pero hasta hace poco no se han utilizado en áreas que experimentaron períodos prolongados de temperaturas bajo cero. Sin embargo, en los últimos años, la tecnología de la bomba de calor de fuente de aire ha avanzado, por lo que ahora ofrece una alternativa de calefacción de espacio legítima en las regiones más frías.

Por ejemplo, cuando se reemplazan unidades completas en las regiones Nordeste y Atlántico Medio, las Alianzas de Eficiencia Energética Northeast descubrieron que los ahorros anuales al usar una bomba de calor de fuente de aire son de alrededor de 3.000 kWh (o $ 459) en comparación con los calentadores de resistencia eléctrica. y 6,200 kWh (o $ 948) en comparación con los sistemas petroleros. Cuando se desplaza el petróleo (es decir, el sistema de petróleo permanece, pero opera con menos frecuencia), el ahorro promedio anual es de cerca de 3.000 kWh (o aproximadamente $ 300).

Tipos de bombas de calor de fuente de aire

Sin ductos vs con ductos o con ductos cortos

Las aplicaciones sin ductos requieren una construcción mínima ya que solo se requiere un orificio de tres pulgadas a través de la pared para conectar el condensador exterior y las cabezas interiores. Los sistemas sin ductos a menudo se instalan en adiciones.

Los sistemas con conductos simplemente usan conductos. Si su casa ya tiene un sistema de ventilación o la casa será una construcción nueva, podría considerar este sistema. El ducto de corto recorrido es un ducto grande tradicional que solo corre a través de una pequeña sección de la casa. El conducto de corto plazo a menudo se complementa con otras unidades sin ductos para el resto de la casa.

Split vs. Empaquetado

La mayoría de las bombas de calor son sistemas divididos, es decir, tienen una bobina adentro y otra afuera. Los conductos de suministro y retorno se conectan al ventilador central interior.

Los sistemas empacados generalmente tienen tanto bobinas como ventilador al aire libre. El aire calentado o enfriado se envía al interior desde los conductos que pasan a través de una pared o techo.

Multi-Zona vs. Single-Zone

Los sistemas de una sola zona están diseñados para una habitación individual con un condensador externo combinado con un cabezal interior.

Las instalaciones de varias zonas pueden tener dos o más cabezas interiores conectadas a un condensador externo. Las cabezas interiores multizona varían según el tamaño y el estilo, y cada una crea su propia “zona” de confort, que le permite calefaccionar o refrigerar habitaciones, pasillos y espacios abiertos. Esta distinción también puede denominarse “multi-head vs. single-head” y “multi-port vs. single-port”.

 

Cómo trabajan bombas de calor de fuente de aire

El sistema de refrigeración de una bomba de calor consiste en un compresor y dos bobinas de tubos de cobre (uno en el interior y otro exterior), que están rodeados por aletas de aluminio para ayudar a la transferencia de calor. En el modo de calefacción, el refrigerante líquido en las bobinas externas extrae el calor del aire y se evapora en un gas. Las bobinas interiores liberan calor del refrigerante a medida que se condensa en un líquido. Una válvula de inversión, cerca del compresor, puede cambiar la dirección del flujo de refrigerante para el enfriamiento, así como para descongelar las bobinas exteriores en invierno.

La eficiencia y el rendimiento de las bombas de calor de fuente de aire actuales es el resultado de avances técnicos como los siguientes: Válvulas de expansión termostáticas para un control más preciso del flujo de refrigerante a la bobina interiorSopladores de velocidad variable, que son más eficientes y pueden compensar algunos de los efectos adversos de conductos restringidos, filtros sucios y bobinas suciasDiseño mejorado de la bobinaMotor eléctrico mejorado y diseños de compresor con variación de velocidadTubo de cobre, ranurado dentro para aumentar el área de la superficie.

Seleccionar una bomba de calor

Cada bomba de calor residencial que se vende en su país tiene una etiqueta EnergyGuide, que muestra la calificación de rendimiento de la eficiencia de calefacción y refrigeración de la bomba de calor, y la compara con otras marcas y modelos disponibles. La eficiencia de calefacción para las bombas de calor eléctricas está indicada por el factor de rendimiento de la temporada de calefacción (HSPF), que es la calefacción total requerida durante la temporada de calefacción, expresada en Btu, dividida por la energía eléctrica total consumida por el sistema de bomba de calor durante la misma temporada, expresada en vatios-hora.

Eficiencia de una bomba de calor

La eficiencia de enfriamiento está indicada por la relación de eficiencia energética estacional (SEER), que es el calor total eliminado del espacio acondicionado durante la temporada de enfriamiento anual, expresado en Btu, dividido por la energía eléctrica total consumida por la bomba de calor durante la misma temporada. Expresado en vatios-hora. El HSPF califica tanto la eficiencia del compresor como los elementos de resistencia eléctrica. El SEER califica la eficiencia de enfriamiento de una bomba de calor. En general, cuanto mayor sea el SEER, mayor será el costo.

Sin embargo, el ahorro de energía puede devolver la mayor inversión inicial varias veces durante la vida de la bomba de calor.

Una nueva bomba de calor central que sustituya a una unidad vintage utilizará mucha menos energía, reduciendo sustancialmente los costos de acondicionamiento de aire. Para elegir una bomba de calor eléctrica de fuente de aire, busque la etiqueta ENERGY STAR®. En climas más cálidos, SEER es más importante que HSPF.

En climas más fríos, concéntrese en lograr el HSPF más alto posible.

Estos son algunos otros factores a considerar al elegir e instalar bombas de calor de fuente de aire: Seleccione una bomba de calor con un control de descongelación de demanda.

Esto minimizará los ciclos de descongelación, reduciendo de este modo el uso de energía suplementaria y de la bomba de calor.

Seleccionar ubicación

Los ventiladores y compresores hacen ruido. Ubique la unidad exterior lejos de ventanas y edificios adyacentes, y seleccione una bomba de calor con una calificación de sonido exterior de 7.6 belios o inferior. También puede reducir este ruido montando la unidad en una base que absorba el ruido.La ubicación de la unidad exterior puede afectar su eficiencia.

Las unidades exteriores deben protegerse de los fuertes vientos, que pueden causar problemas de descongelación. Puede colocar estratégicamente un arbusto o una valla contra el viento de las bobinas para bloquear la unidad de los fuertes vientos.

Problemas de rendimiento con bombas de calor Las bombas de calor pueden tener problemas con un flujo de aire bajo, conductos con fugas y una carga de refrigerante incorrecta.

Debe haber un flujo de aire de 400 a 500 pies cúbicos por minuto (cfm) por cada tonelada de capacidad de acondicionamiento de aire de la bomba de calor.

La eficiencia y el rendimiento se deterioran si el flujo de aire es mucho menor que 350 cfm por tonelada. Los técnicos pueden aumentar el flujo de aire limpiando el serpentín del evaporador o aumentando la velocidad del ventilador, pero a menudo se necesita alguna modificación de los conductos. Ver minimizar las pérdidas de energía en conductos y conductos aislantes. Los sistemas de refrigeración deben controlarse durante la instalación y durante cada llamada de servicio.

Carga de refrigerante bomba de calor de fuente de aire

Las bombas de calor y las bombas de calor de la habitación se cargan con refrigerante en la fábrica y rara vez se cargan incorrectamente.Bombas de calor de sistema dividido, por otro lado, se cargan en el campo, lo que a veces puede dar como resultado demasiado o muy poco refrigerante.

Las bombas de calor de sistema dividido que tienen la carga de refrigerante y el flujo de aire correctos generalmente se desempeñan muy cerca del SEER y HSPF del fabricante. Demasiado o muy poco refrigerante, sin embargo, reduce el rendimiento y la eficiencia de la bomba de calor. Para un rendimiento y una eficiencia satisfactorios, una bomba de calor de sistema dividido debe estar a unas pocas onzas de la carga correcta, especificada por el fabricante.

El técnico debe medir el flujo de aire antes de verificar la carga de refrigerante porque las mediciones de refrigerante no son precisas a menos que el flujo de aire sea correcto.

Cuando la carga es correcta, las temperaturas y presiones específicas del refrigerante enumeradas por el fabricante coincidirán con las temperaturas y presiones medidas por su técnico de servicio.

Verifique estas medidas con el técnico.

Si las temperaturas y presiones del fabricante no coinciden con las medidas, se debe agregar o retirar refrigerante, de acuerdo con los estándares especificados por la EPA

 

Tecnologías avanzadas : Enfriadores de ciclo inverso

 Una de las innovaciones más notables en las bombas de calor de fuente de aire se llama enfriador de ciclo inverso (RCC).

Ofrece las ventajas de permitir que el propietario elija entre una amplia variedad de sistemas de distribución de calefacción y refrigeración, desde sistemas de pisos radiantes hasta sistemas de aire forzado con múltiples zonas.

También ofrece la posibilidad de bajar las facturas de electricidad de invierno y expulsar aire más caliente de las ventilaciones de suministro para una mayor comodidad. Un RCC es especialmente económico para hogares totalmente eléctricos o en áreas donde el gas natural no está disponible.

Dependiendo de otras tarifas de combustible, incluso puede ser la opción de calefacción menos costosa entre las opciones restantes de combustible de calefacción.

En que consiste

Bomba de calor

Bomba de calor diagrama de flujo

El sistema consiste en una bomba de calor de fuente de aire de una sola velocidad estándar, dimensionada para la carga de calentamiento en lugar de la carga de enfriamiento de verano habitual más pequeña.

La bomba de calor está conectada a un tanque de agua grande y fuertemente aislado que la bomba de calor calienta o enfría, dependiendo de la estación del año.

La mayoría de los sistemas utilizará un fan coil con conductos, utilizando el agua almacenada para calentar o enfriar el aire y distribuirlo a la casa. El sistema RCC permite que la bomba de calor funcione con la máxima eficiencia incluso a bajas temperaturas.

Esto proporciona una mayor comodidad y economía sin la necesidad de serpentines de calentamiento auxiliares de resistencia eléctrica. El RCC también puede estar equipado con un recuperador de calor de refrigeración. Es similar a la bobina de atemperador común que se encuentra en las bombas de calor de alta gama y aires acondicionados.

El sistema combinado cuesta aproximadamente un 25% más que una bomba de calor estándar de tamaño similar, y la recuperación simple sobre el costo adicional en áreas donde el gas natural no está disponible es de aproximadamente 2 a 3 años.

Espero la información sea de utilidad.

Recuerde siempre poner en manos de un profesional la instalación de su bomba de calor.

 

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