Bomba de calor: términos clave explicados de forma sencilla (COP, SCOP, JAZ)
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Stefano Fonseca es un ingeniero de energía y medio ambiente con más de seis años de experiencia en equipos técnicos de construcción (TGA). Combina la experiencia técnica con la pasión por la comunicación comprensible. Durante más de cinco años, ha escrito como editor independiente sobre energía renovable y vida sostenible, en particular sobre la energía fotovoltaica y las bombas de calor.
Las bombas de calor se consideran sistemas de calefacción eficientes, pero su tecnología es más de lo que parece. Términos como COP, SCOP y JAZ reaparecen una y otra vez, pero ¿qué significan realmente? Cualquier persona que posea o planifique una bomba de calor debe conocer las cifras clave y los términos técnicos más importantes. En este artículo encontrarás los términos más importantes y su significado.
¿Qué es el COP (coeficiente de rendimiento)?
El COP (coeficiente de rendimiento) indica la relación entre la potencia calorífica generada y la energía eléctrica absorbida en un momento específico. Se mide en condiciones de laboratorio y muestra la eficiencia con la que funciona una bomba de calor en condiciones ideales.
El valor depende de varios factores, entre los que se incluyen Temperatura de la fuente de calor, el temperatura de flujo Y el Eficiencia del compresors. Un COP alto significa una bomba de calor eficiente con un bajo consumo de energía.
Dado que la COP es solo una instantánea, no proporciona ninguna información sobre la eficiencia durante todo el año. Para una evaluación realista de la eficiencia, el SCOP o el JAZ son más significativos.
¿Cómo se calcula el valor de COP?
El valor COP se calcula dividiendo la potencia de calentamiento por la potencia de accionamiento eléctrico. La fórmula es:
COP = potencia calorífica (kWh) /potencia de accionamiento eléctrico (kWh)
La potencia de accionamiento eléctrico describe la cantidad de electricidad utilizada para ello en kWh.
Un COP más alto significa una bomba de calor más eficiente, ya que se genera más calor con menos electricidad. El COP se determina en condiciones de laboratorio estandarizadas de acuerdo con la norma EN 14511 y representa una instantánea. Para una evaluación de la eficiencia durante todo el año, el SCOP o el JAZ son más significativos.
¿Qué es un buen valor de COP?
Un buen valor de COP suele estar entre 3,1 y 5,1, según el tipo de bomba de calor y las condiciones de funcionamiento. Las bombas de calor con un COP inferior a 2 se consideran antieconómicas.
¿Qué es el SCOP (coeficiente de rendimiento estacional)?
El SCOP (coeficiente de rendimiento estacional) proporciona el COP promedio durante todo un año y, por lo tanto, es un indicador de eficiencia más realista. A diferencia del COP, el SCOP tiene en cuenta las fluctuaciones estacionales, como el invierno, el verano y los períodos de transición. Muestra la eficiencia con la que funciona una bomba de calor en condiciones reales de funcionamiento.
Un SCOP alto significa una mejor cifra de rendimiento anual y menores costos de electricidad. El cálculo se basa en zonas climáticas y perfiles de carga de calefacción estandarizados. Por lo tanto, el SCOP es un valor importante para comparar diferentes modelos de bombas de calor.
¿Cómo se calcula el valor del SCOP?
El valor SCOP se calcula dividiendo la energía de calefacción generada durante un año por la energía eléctrica gastada en ella. La fórmula es:
SCOP = capacidad de calefacción (kWh) /potencia de accionamiento eléctrico (kWh)
El cálculo tiene en cuenta la demanda variable de calor y los cambios de temperatura exterior en las diferentes estaciones. Para ello, se definen zonas climáticas y puntos de operación estandarizados. Según la ubicación y los requisitos de calefacción, el SCOP real puede diferir de las mediciones de laboratorio. Un valor SCOP alto significa una bomba de calor más eficiente con menores costos de operación.
¿Qué es una buena puntuación en el SCOP?
Una buena puntuación en el SCOP es al menos 3,5 a 5,0, según el tipo de bomba de calor y las condiciones climáticas. Bombas de calor con un SCOP inferior 3,0 se consideran ineficientes y conducen a un aumento de los costos de la electricidad.
¿Qué es JAZ (cifra de rendimiento anual)?
La JAZ (cifra de rendimiento anual) indica la eficiencia real alcanzada por una bomba de calor en funcionamiento práctico durante un año. Se calcula sobre la base del consumo real de electricidad y de la potencia calorífica real generada. A diferencia del SCOP, que se basa en datos climáticos estandarizados, el JAZ tiene en cuenta todas las influencias individuales, como el aislamiento de los edificios, el comportamiento de la calefacción y las condiciones climáticas regionales.
Un valor JAZ alto significa una bomba de calor eficiente con bajos costos de electricidad. La JAZ se puede mejorar mediante una buena planificación, una temperatura de flujo baja y un control óptimo de la bomba de calor.
¿Qué factores influyen en JAZ?
El JAZ (factor de rendimiento anual) está influenciado por varios factores que tienen un efecto directo en la eficiencia de la bomba de calor en funcionamiento real.
- temperatura de flujo: Cuanto menor sea la temperatura del flujo, más eficientemente funcionará la bomba de calor. La temperatura óptima es alrededor de 35 °C, por lo que los sistemas de calefacción de superficies, como los de suelo, pared o techo, son especialmente adecuados. Las altas temperaturas de flujo aumentan el consumo de energía y reducen la eficiencia.
- fuente de calor: La diferencia de temperatura entre la fuente de calor y la temperatura del flujo influye en JAZ. Las bombas de calor agua/agua tienen los mejores valores, ya que las aguas subterráneas ofrecen altas temperaturas durante todo el año. Las bombas de calor aire/agua funcionan peor porque el aire exterior se enfría considerablemente en invierno.
- aislamiento de edificios: Un buen aislamiento reduce el consumo de calor y mejora la JAZ, ya que la bomba de calor necesita calentarse menos.
- temperatura exterior: En las regiones más frías, la JAZ suele ser más baja porque la bomba de calor requiere más energía para compensar la mayor diferencia de temperatura entre la fuente de calor y la temperatura del flujo.
- comportamiento de uso: La ventilación frecuente, el sobrecalentamiento de las habitaciones o el calentamiento desigual de las habitaciones individuales aumentan la demanda de calor y reducen la JAZ. El control de la calefacción controlado por las condiciones meteorológicas ayuda a optimizar la eficiencia.
Para obtener una mejor visión general:
¿Cómo se calcula el JAZ?
La JAZ (cifra de rendimiento anual) se calcula dividiendo la energía de calefacción generada en el año por la energía eléctrica utilizada para ello. La fórmula es:
JAZ = capacidad de calefacción anual/consumo anual de electricidad
- Producción anual de calefacción: La cantidad total de calor generado en el año en kilovatios hora (kWh).
- Consumo de energía anual: La energía eléctrica total requerida para ello en kilovatios hora (kWh).
Un ejemplo:
- Una bomba de calor produce por año 15 000 kWh Calor para calefacción y agua caliente.
- El consumo de energía de la bomba de calor es 4.000 kWh.
- El JAZ es: 15 000 kWh/4 000 kWh = 3,75.
Un JAZ más alto significa una bomba de calor más eficiente con menores costos de electricidad. Se puede mejorar con una temperatura de flujo baja, un buen aislamiento térmico y un control óptimo de la calefacción.
¿Qué son los buenos puntajes de JAZ?
Según el tipo de bomba de calor y las condiciones de funcionamiento, los buenos valores de JAZ se encuentran entre 3.5 y 6.0. Bombas de calor con un JAZ en la parte inferior 3,0 se consideran ineficientes.
Otros términos importantes relacionados con las bombas de calor
antihielo
A bajas temperaturas exteriores, la humedad del aire puede depositarse en el evaporador de una bomba de calor de aire y congelarse. Para garantizar que la eficiencia no disminuya, la bomba de calor se descongela automáticamente mediante una función de descongelación. El calor necesario se puede extraer del circuito de calefacción o de un depósito intermedio.
Equipos de trabajo
El medio de trabajo en una bomba de calor es refrigerantes. Absorbe el calor, se evapora y, a continuación, vuelve a liberar la energía almacenada antes de volver a licuarse. Como el circuito está cerrado, el refrigerante no se consume, sino que solo cambia entre estados agregados.
Evaporación directa
En las bombas de calor con evaporación directa, el refrigerante se evapora directamente en un colector geotérmico, lo que elimina la necesidad de un intercambiador de calor adicional y una bomba de salmuera. Como resultado, el sistema funciona de manera más eficiente, requiere menos mantenimiento y es fiable.
eficiencia
La eficiencia de una bomba de calor está determinada por varios indicadores, tales como JAZ, COP y SCOP descrito. La alta eficiencia significa que se requiere menos electricidad para la misma potencia de calefacción.
Sello de aprobación de la EHPA
El sello de aprobación de la EHPA (Asociación Europea de Bombas de Calor) confirma la alta calidad de una bomba de calor. Solo se otorga si se cumplen ciertos requisitos técnicos, de planificación y relacionados con el servicio.
varilla calefactora eléctrica
Un elemento calefactor eléctrico es un calentador adicional que se utiliza en los sistemas de bomba de calor cuando la bomba de calor no puede proporcionar suficiente calor a temperaturas extremadamente bajas. Funciona con electricidad y sirve como solución de emergencia para los días especialmente fríos.
Valor ETAS
El valor ETAS indica la eficiencia estacional de calefacción de espacios de una bomba de calor. Describe cuánta energía primaria se requiere para generar un kilovatio hora de calor. El valor se calcula a partir del número SCOP mediante 2,5 se comparte.
válvula de expansión
La válvula de expansión regula la presión y la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigeración de la bomba de calor. Garantiza que el refrigerante se regenere después de que se haya liberado el calor y pueda volver a absorberlo.
curva de calentamiento
La curva de calentamiento define cómo cambia la temperatura del flujo de la bomba de calor en función de la temperatura exterior. Una curva de calentamiento bien ajustada garantiza una generación eficiente de calor y evita temperaturas de flujo innecesariamente altas, lo que aumenta el consumo de energía.
capacidad de calentamiento
La capacidad calorífica de una bomba de calor se expresa en kilovatios (kW) y describe cuánto calor puede proporcionar el sistema en determinadas condiciones. Este valor depende de la temperatura de la fuente y de la temperatura de flujo establecida.
demanda de calefacción
La demanda de calefacción indica cuánta energía térmica se requiere por año para calentar un edificio y proporcionar agua caliente. Depende del tamaño del edificio, del aislamiento y del comportamiento del usuario.
tecnología inverter
Las bombas de calor con tecnología inverter ajustan continuamente su potencia a los requisitos de calefacción actuales. Como resultado, funcionan de manera más eficiente que los dispositivos que funcionan de forma encendida y apagada, reducen los costos de electricidad y prolongan la vida útil de los componentes.
sobrealimentador
El compresor comprime el refrigerante gaseoso, haciendo que su temperatura aumente. Al mismo tiempo, transporta el refrigerante a través del circuito cerrado de la bomba de calor.
condensador
El condensador es un intercambiador de calor en el que el refrigerante gaseoso se enfría y se licua. Al hacerlo, transfiere el calor almacenado al sistema de calefacción.
tanque de compensación
Un tanque intermedio es un acumulador de calor que absorbe el exceso de calor y lo devuelve al sistema de calefacción cuando es necesario. Garantiza una salida de calor uniforme, reduce la necesidad de encender y apagar la bomba de calor con frecuencia y mejora su eficiencia. Un tanque de compensación es particularmente ventajoso en sistemas con radiadores o durante períodos de apagón.
temperatura de retorno
La temperatura de retorno indica la temperatura a la que el agua de calefacción regresa a la bomba de calor después de que el calor se haya liberado en la calefacción por suelo radiante, la calefacción de pared o el radiador.
salmuera
El lenguado es una mezcla de agua y anticongelante que se utiliza como medio de transferencia de calor en las bombas de calor de salmuera/agua. Absorbe el calor del suelo y lo transporta al evaporador.
Periodos de apagón
Los períodos de apagón son períodos durante los cuales los operadores de red pueden interrumpir temporalmente el suministro de energía a una bomba de calor. Esto sirve para garantizar la estabilidad de la red y, por lo general, se aplica a los descuentos en las tarifas de las bombas de calor. Durante este período, la bomba de calor requiere un almacenamiento de calor suficiente, por ejemplo, en forma de tanque intermedio, para poder mantener el funcionamiento de la calefacción.
untar
La dispersión describe la diferencia de temperatura entre la temperatura de flujo y la temperatura de retorno en el circuito de calefacción. Una pequeña dispersión mejora la eficiencia de la bomba de calor.
bomba circulante
La bomba de circulación asegura que el agua de calentamiento o el líquido de salmuera se transporten dentro del sistema de bomba de calor. Funciona eléctricamente e influye en el consumo de energía del sistema.
evaporador
El evaporador es un intercambiador de calor que absorbe el calor ambiental del aire, el agua o el suelo. En el proceso, el refrigerante se evapora e inicia el ciclo de la bomba de calor.
temperatura de evaporación
La temperatura de evaporación es la temperatura a la que el refrigerante cambia su estado agregado de líquido a gaseoso. Este proceso tiene lugar en el evaporador a medida que el refrigerante absorbe el calor ambiental.
Compactador
El compresor es otra palabra para el compresor. Aumenta la presión y la temperatura del refrigerante para que el calor pueda transferirse al sistema de calefacción.
temperatura de flujo
La temperatura de flujo indica la temperatura a la que el agua de calefacción se dirige a la calefacción por suelo radiante, calefacción de pared o radiador. Las bajas temperaturas de flujo mejoran la eficiencia de la bomba de calor.
fuente de calor
La fuente de calor es el medio del que la bomba de calor extrae energía. Según el tipo de bomba de calor, puede ser aire, tierra o agua. La eficiencia de la bomba de calor depende en gran medida de la temperatura de la fuente de calor. El agua subterránea ofrece las temperaturas más constantes, mientras que las bombas de calor de aire deben funcionar con temperaturas muy fluctuantes.
intercambiador de calor
Un intercambiador de calor transfiere calor de un medio a otro sin que los dos medios se mezclen. Hay varios intercambiadores de calor en una bomba de calor, incluidos el evaporador y el condensador.
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