¿Funcionan las bombas de calor en invierno frío?
¿Se puede usar una bomba de calor en invierno?
La respuesta es sí, las bombas de calor están diseñadas para proporcionar tanto calefacción como refrigeración. La bomba de calor es una alternativa de calefacción estable frente a las calderas en la mayoría de los hogares.
¿Funcionan las bombas de calor aire-aire en invierno?
Las bombas de calor han emergido como una herramienta esencial en la lucha contra el cambio climático, no solo en regiones cálidas, sino a nivel nacional. Estos sistemas ofrecen una eficiencia energética significativamente mayor en comparación con los métodos tradicionales de calefacción y refrigeración, lo que resulta en reducciones sustanciales en las emisiones de carbono de los hogares. Esta ventaja se ve aún más acentuada cuando las bombas de calor se alimentan con fuentes de electricidad limpia.
Es relevante señalar que el presidente Joe Biden recientemente autorizó el uso de la Ley de Producción de Defensa para agilizar la producción de tecnologías críticas de energía limpia, incluidas las bombas de calor. Esto significa el creciente reconocimiento de las bombas de calor como una solución clave para abordar las preocupaciones ambientales. Al promover la fabricación de estos dispositivos eficientes, el gobierno busca acelerar la transición hacia opciones de calefacción y refrigeración más limpias y sostenibles.
Aunque las bombas de calor aire-aire son el tipo más utilizado debido a su facilidad de instalación y rentabilidad en comparación con las bombas de calor geotérmicas, ha existido la creencia de que no son adecuadas para áreas que experimentan temperaturas bajo cero. Esta percepción surge del hecho de que las bombas de calor aire-aire extraen calor del aire exterior y lo transfieren al interior, lo que hace que su funcionamiento sea más desafiante en climas fríos.
La comprensión general era que estos sistemas luchaban por mantener temperaturas interiores cómodas incluso durante ligeros períodos de frío, y su eficiencia se veía comprometida bajo tales condiciones. Como resultado, se asumía ampliamente que las costosas y complejas bombas de calor geotérmicas, que extraen calor del subsuelo, eran necesarias para lograr una calefacción eléctrica de alta eficiencia en climas fríos. Sin embargo, los avances en tecnología y el reconocimiento de los beneficios de las bombas de calor aire-aire han desafiado esta noción, revelando que aún pueden ser opciones viables y eficientes, incluso en regiones más frías, ampliando aún más su potencial para combatir el cambio climático.
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Sin embargo, la percepción de que las bombas de calor aire-aire son ineficaces en climas fríos está desactualizada. Las bombas de calor modernas, denominadas simplemente “bombas de calor” en este artículo, cuando se instalan correctamente, pueden mantener las casas cálidas incluso en clima gélido, consumiendo significativamente menos energía que otros sistemas de calefacción. Además, muchos propietarios pueden ahorrar dinero al usar una bomba de calor.
Aunque Consumer Reports no ha probado específicamente equipos de calefacción y refrigeración de toda la casa, incluidas las bombas de calor, estudios y experiencias del mundo real proporcionan pruebas amplias de que las bombas de calor realmente pueden ofrecer un rendimiento confiable.
Según Dave Lis, director de tecnología y soluciones de mercado en Northeast Energy Efficiency Partnerships (NEEP), las bombas de calor aire-aire pueden servir como el sistema de calefacción principal en casi cualquier clima. Esta afirmación está respaldada por el testimonio de Derek Traxler, un técnico en reparación de computadoras de Minneapolis. Traxler instaló una bomba de calor después de que su caldera de vapor fallara y descubrió que mantenía efectivamente su casa cálida durante olas de frío extremo, con temperaturas que descendían hasta los -29°F. Traxler incluso compartió un video de cámara térmica en YouTube para demostrar el excelente rendimiento de la bomba de calor. Expresó su satisfacción, diciendo que “el rendimiento ha sido excelente”.
Cabe señalar que existen personas que afirman haber experimentado hogares fríos y altas facturas de servicios públicos después de gastar una cantidad considerable de dinero en la instalación de una bomba de calor. Sin embargo, esto es más probable que ocurra si el contratista encargado de la instalación no está familiarizado con las bombas de calor.
Elegir el equipo adecuado para su hogar y clima, implementar las mejoras recomendadas de sellado climático e contratar a un contratista de buena reputación con experiencia en la instalación de bombas de calor son factores clave que pueden conducir a un resultado positivo. Para obtener más orientación sobre el proceso de instalación y lo que se puede esperar, consulte nuestra guía de compra de bombas de calor.
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Factores a considerar al elegir una bomba de calor para climas fríos
Si bien aún no se ha establecido un estándar oficial de “clima frío” para las bombas de calor, el próximo estándar Energy Star para bombas de calor aire-aire, que se lanzará en enero de 2023, introducirá una marca de certificación específicamente para bombas de calor para climas fríos. Esta marca indicará un nivel adecuado de rendimiento y eficiencia en condiciones de bajas temperaturas.
Mientras tanto, el NEEP (Northeast Energy Efficiency Partnerships), dirigido por Dave Lis, mantiene una base de datos de modelos de bombas de calor que sobresalen en condiciones de clima frío. Muchos de los modelos en esta base de datos demuestran capacidades de calefacción efectivas incluso a temperaturas extremadamente frías de hasta 5°F, así como en condiciones más suaves de 47°F. Estas bombas de calor están diseñadas específicamente para soportar las importantes fluctuaciones de temperatura experimentadas en las regiones del noreste y medio oeste durante el invierno.
Una característica crucial a tener en cuenta en una bomba de calor para climas fríos es un compresor de velocidad variable, impulsado por un inversor. Aunque este tipo de compresor puede beneficiar a las bombas de calor en cualquier clima, sus ventajas son especialmente notables en regiones con variaciones estacionales distintivas. Permite que una sola bomba de calor opere de manera eficiente y efectiva durante las heladas invernales más severas, las tardes de verano más abrasadoras y todos los días moderados en el medio.
Otra ventaja de un sistema de velocidad variable es su capacidad para mantener una temperatura interior más estable (y un nivel de humedad) en comparación con los sistemas HVAC tradicionales de velocidad única. Iain Walker, PhD, ingeniero mecánico y científico de la construcción en el Lawrence Berkeley National Laboratory, explica que los sistemas de velocidad única a menudo resultan en fluctuaciones significativas en el clima interior, ya que se encienden y apagan durante el día.
Dave Lis utiliza una analogía con automóviles para ilustrar la diferencia: las bombas de calor de velocidad única operan a 0 o 100 mph, mientras que los sistemas de velocidad variable pueden funcionar a diferentes velocidades intermedias. En una noche gélida de febrero o un día caluroso y húmedo de julio, los sistemas de velocidad variable pueden operar a altas velocidades. En días más suaves de octubre o abril, pueden operar a velocidades más bajas, como si se condujera por una zona escolar. La necesidad de alcanzar la máxima velocidad es rara. Los modelos de velocidad variable también contribuyen al ahorro de energía, de manera similar a cómo una conducción constante y moderada mejora el rendimiento de combustible en comparación con la aceleración y el frenado constantes.
Otra tecnología que ha mejorado el rendimiento a bajas temperaturas es la inyección de vapor, también conocida como inyección de vapor. Las bombas de calor estándar pueden experimentar una disminución en la capacidad de calefacción a medida que las temperaturas exteriores bajan. Mientras que una bomba de calor puede calentar eficazmente su hogar cuando la temperatura exterior es de 40°F, podría tener dificultades por debajo de 25°F. Sin embargo, las bombas de calor para climas fríos pueden utilizar un atajo en sus circuitos de refrigerante durante las bajas temperaturas, mejorando su rendimiento de calefacción en climas fríos. Aunque la eficiencia puede disminuir ligeramente durante este modo y cuando se ejecutan ciclos de desescarche (necesarios para derretir el hielo que se acumula en las bobinas de la bomba de calor), el uso de energía sigue siendo considerablemente más eficiente que el de los sistemas eléctricos de resistencia o los sistemas alimentados por combustible, según Lis.
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