Bombas de calor para Piscina
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Bombas de Calor Astralpool Bombas de Calor Hayward Bombas de Calor Polytropic Bombas de Calor Poolstar¿Cómo funciona una bomba de calor para piscina?
Una bomba de calor para piscina es una máquina térmica que, por tanto, se rige por las leyes de la termodinámica. Esta bomba tiene una función clara, transferir el calor desde un foco frío a otro caliente, además, con una gran eficiencia.
Para ser sinceros, es cierto que existen otros sistemas de calefacción, pero las bombas de calor cuentan con ventajas bastante interesantes respecto a otros. Por ejemplo, cuenta con una gran capacidad para aprovechar la energía existente en el ambiente (conocido como foco frío) y aportarla al agua (foco caliente), todo ello sin demasiado trabajo, gracias a la energía (generalmente eléctrica).
En el funcionamiento de una bomba de calor destaca el gas refrigerante. Este gas se usa en un ciclo termodinámico cerrado. Gracias a la existencia de estos dos focos (frío y caliente), se transporta el calor del medio ambiente a un habitáculo a acondicionar. La particularidad de las bombas de calor es que invierten el flujo natural del calor, con el fin de hacerlo fluir desde una temperatura más baja a otra más alta.
¿Cómo se logra esto? Muy sencillo, gracias al trabajo adicional que realiza el compresor.
Teniendo en cuenta el funcionamiento general, sería interesante saber cuáles son las principales partes de una bomba de calor y cómo funcionan. Partes que serán imprescindibles para poder calcular el COP de la bomba.
1Compresor
Permite comprimir el refrigerante (estado gaseoso) y, por lo tanto, producir calor. Tiene dos conexiones, la más pequeña para el suministro de gas, la más grande para la succión.
2Condensador
Es la parte conocida como foco caliente. Se trata de un intercambiador, normalmente una espiral de titanio, por la que pasa el gas a una temperatura muy elevada gracias al compresor. Este intercambiador está revestido por una carcasa de pvc por la que pasa el agua de la piscina. El gas caliente pasa por el condensador. En este intercambio, el gas cederá su calor al agua.
3Válvula de expansión
Esta válvula permite que el refrigerante pase de un estado de alta presión a un estado de baja presión. La válvula genera una gran pérdida de carga. Por tanto, cuando el gas pasa por aquí, va reduciendo su presión desde la presión de condensación hasta la presión de entrada en el evaporador.
4Evaporador o batería evaporadora
Es un radiador que captura el calor del medio ambiente. Cuanto más grande es, más eficiente es la bomba de calor. El gas es inyectado en el evaporador a una temperatura baja (por debajo de los 0 grados) y poco a poco se va evaporando y absorbiendo el calor del aire que pasa a través de la batería. Finalmente, vuelve a reiniciarse el ciclo en el compresor. Además de estas piezas, también es necesario destacar el motor ventilador, que es el encargado de hacer circular el aire por la batería evaporadora.
¿Qué es el COP de una bomba de calor?
Teniendo claro que es una bomba de calor para piscina, ahora se puede entender mejor lo que es el COP. Se trata del Coeficiente de rendimiento.
El Coeficiente de rendimiento (COP), es el dato que nos habla de la eficiencia de la bomba de calor para piscinas.
Representa la diferencia entre la energía consumida por la bomba de calor y la energía que devuelve o aporta. Por ejemplo, si una bomba de calor consume 1 Kw de electricidad y produce o aporta 3,1 Kw de calor, el COP es 3,1. El COP más alto es 7.
Se calcula teniendo en cuenta diferentes parámetros ambientales, la temperatura del aire exterior, el agua en la piscina, la hidrometría, etc. Como regla general, el COP está entre 4 y 5. Una bomba de calor que tiene un COP de 4, producirá 4 veces más energía de la que consume. Cuanto más alto sea el COP más eficiente será la bomba de calor.
De un fabricante a otro, un COP de 5 para una bomba de calor de piscina no será equivalente porque los datos básicos como el aire, la temperatura del agua, etc. no son los mismos. Por lo tanto, debemos prestar atención a la información de los fabricantes y compararla.
¿Cómo instalar una bomba de calor para piscina?
¿Dónde situar la bomba de calor?
Uno de los aspectos más básicos a la hora de comprar una bomba de calor para piscina es saber dónde situarla. Salvo algunos modelos concretos, las bombas de calor se instalan en el exterior, dado que deben de captar el aire. Por eso la parte de atrás de la bomba debe estar a una distancia mínima de 0,5m de la pared o cualquier obstáculo cercano.
Por otro lado, la parte frontal debe estar a un mínimo de 4m de cualquier obstáculo u objeto que encontremos alrededor.
No es lo único que se debe tener en cuenta a la hora de instalar una bomba de calor para piscina. También es necesario que esta bomba esté en una superficie completamente nivelada. Además, convendría poner patas amortiguantes (silentblocks) para que las vibraciones que pueden generarse con el funcionamiento de la bomba queden amortiguadas.
Por último, no se debe olvidar que cada modelo de bomba va a necesitar una temperatura exterior mínima para poder funcionar. Al comprar una bomba de calor para piscina hay que fijarse en el rango de temperatura de trabajo, generalmente no pueden trabajar cuando la temperatura exterior es menor a 5ºC.
¿Cómo conectar una bomba de calor para piscina?
Para la colocación de una bomba de calor es necesario intercalar la bomba de calor en la instalación hidráulica de la piscina. Se debe intervenir el tubo una vez pasado el sistema de depuración. En este punto se alimentará la bomba de calor con el tubo de ida y retorno, colocando ambas válvulas de corte para poder independizar la unidad o el suministro de agua a voluntad. Obviamente será completamente imprescindible que la bomba de calor para piscina también esté conectada a la corriente eléctrica para poder funcionar.
Conexión eléctrica de una bomba de calor
La bomba de calor para piscina necesitará siempre corriente. Normalmente, una vivienda dispone de instalación de 220v, conocida como monofásica. Aunque la mayoria de las bombas funcionan con este tipo de tensión, muchos otros modelos requieren tensión de 380v, conocida como trifásica.
Además de contar con la corriente adecuada para cada modelo de bomba de calor, se deberá instalar un magneto térmico propio en el cuadro eléctrico. Este elemento se encargará de proteger la instalación en casos de sobrecalentamiento de la línea.
Además, se recomienda incorporar un diferencial en el cuadro eléctrico que se encargará de desconectar la instalación en caso de que se detectara una fuga eléctrica en cualquiera de los equipos de la piscina conectados a él.
Conexión hidráulica de una bomba de calor
La bomba de calor debe instalarse siempre después del sistema de filtración, nunca antes. Además, es recomendable que existan el menor número de curvas y metros de tubos posible para que el sistema pueda tener la suficiente fuerza. A mayor recorrido y curvas, menos potencia aprovechada y mayor pérdida calorífica.
En una buena instalación, se necesita también un conjunto de válvulas de Bypass. Estas válvulas son esenciales para poder elegir si el agua pasa a través de la bomba de calor, para que se caliente, o si, por el contrario, queremos prescindir de la bomba de calor para las temporadas en las que no hace falta calentar el agua.
¿Cuánto consume y cuánto tarda una bomba de calor en calentar una piscina?
Una de las cuestiones que más suele preocupar a la hora de instalar una bomba de calor de piscina es cuánto consume y cuánto tarda la bomba en calentar el agua de una piscina.
Debemos saber que hay diferentes tipos de bombas, algunas con más potencia que otras. A más potencia, más gastan y menos tiempo necesitan para calentar el agua.
Si ponemos una bomba de calor de 3kW, consumirá esa potencia puntualmente en los momentos que la necesite. Asimismo, hay que destacar que la bomba es capaz de aportar más potencia de la que consume. Además, no hay que olvidar una de las ventajas de estas bombas respecto a otros sistemas; una vez alcanzada la temperatura deseada del agua, la bomba consumirá menos, lo necesario para mantener esa temperatura. Así pues, en este caso, la bomba no siempre estará trabajando a 3kW.
La bomba de calor trabaja con toda su potencia para calentar el agua.
Cuando el agua está a la temperaturatura deseada, la bomba trabaja con la mínima potencia necesaria para mantener esa temperatura.
Podemos decir que las bombas de calor son, por tanto, un producto con un consumo mucho más sostenible y económico que otros sistemas de climatización como los calentadores eléctricos.
Sabiendo esto, quizá la duda sea qué potencia debe tener la bomba de calor que instalemos en una piscina. Una de las maneras de conocer los kW que se necesitan para calentar una piscina es multiplicar los metros cúbicos (m3) que tiene por 0,3. No es un cálculo extremadamente detallado, pero permite que nos podamos hacer una idea de los kW necesarios.
Por ejemplo; Una piscina con un clima medio de 15ºC, de unos 6 metros de largo y 4 metros de ancho, con una profundidad de 1,5 metros, tendrá una capacidad de 36 m3 (36.000 litros). Si realizamos el cálculo obtendremos una potencia de 10,8 kW.
36m3 x 0,3 = 10,8 kW
Sabiendo este dato podemos conocer el consumo eléctrico que va a tener la bomba de calor puesto que como podemos saber mediante la gráfica del manual el COP de la bomba de calor a la temperatura de 15ºC (COP 3,6).
Podremos conocer el consumo eléctrico o Potencia absorbida mediante la siguiente fórmula:
POTENCIA absorbida (kW)=10,8 kW / 3,6
POTENCIA absorbida (kW) = 3kW
Este resultado nos indica que tendremos un consumo de 3kW por cada hora de trabajo.
Como por lo general, las bombas de calor suelen subir 0,5 ºC por cada hora de trabajo, en este caso de una piscina de 36m3 (36.000 litros) y con un consumo de 3kW/h de la bomba de calor, si queremos subir la temperatura del agua de 15ºC a 25ºC (10ºC), necesitaremos 20 horas de funcionamiento de la bomba de calor.
Así pues, si tenemos un consumo energético de 3kW por hora y necesitamos 20 horas de trabajo, tendremos un consumo de 60kW. Ahora solo queda ver en la factura de nuestra comercializadora de energía a como nos cobran el kW y multiplicarlo por los 60kW. Si por ejemplo el precio de 1 kW es 0,12€, tendremos un coste de 7,2€. Este será el coste inicial para alcanzar la temperatura deseada de 25ºC en nuestra piscina.
Hay que aclarar que estos datos son orientativos, pues es necesario conocer otros datos con exactitud como la temperatura de la zona o el viento que hay, ya que estos elementos suponen el 95% de la pérdida del calor del agua.
En todo caso, el uso de sistemas para cubrir la piscina, como puedan ser mantas térmicas de burbujas, persianas de lamas o cubiertas telescópicas, evitaría la pérdida de calor por disipación. De esta forma, no sólo se calentará el agua más rápido con un menor consumo de energía, también durará más tiempo caliente. Pensemos en un vaso con agua recién calentada, si lo tapamos el agua se mantendrá caliente durante más tiempo, en caso contrario el calor se disipará con facilidad.
Igual que un vaso de agua caliente, si tapamos nuestra piscina mantendrá el calor del agua más tiempo
Consideraciones para elegir la bomba de calor adecuada
Teniendo en cuenta todo lo anterior, la elección de la bomba de calor de una piscina puede estar sujeta a muchos factores. Hay datos imprescindibles que debemos tener presentes como los siguientes:
Dimensiones de la piscina.
Zona geográfica en la que vivimos y altitud.
Clima de la zona en la que vivimos.
Si se trata de una piscina elevada o enterrada.
Si es una piscina desbordante.
Si vamos a querer alargar el baño todo el año o sólo en temporada.
Si vamos a querer calentar sólo el agua o también enfriarla.
Si la piscina cuenta con algún sistema para cubrirla o está al aire libre.
Con estos datos tendremos más que suficiente para poder estudiar todos los modelos de bombas de piscina, como los que tenemos en Outlet piscinas, y encontrar así el modelo que más se ajuste a nuestras necesidades.
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