COMBI

Aerotermia Combi, bombas de calor aire-agua con producción integrada de calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria. Soluciones compactas de alta eficiencia para instalaciones residenciales, con diferentes potencias, capacidades de ACS y tecnologías de refrigerante según fabricante y modelo.

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Aerotermia Combi: calefacción, refrigeración y ACS en un solo sistema

La aerotermia Combi combina en un mismo sistema las funciones de calefacción, refrigeración y producción de agua caliente sanitaria (ACS), integrando los principales elementos hidráulicos necesarios para gestionar estas demandas.

Se trata de una evolución de las instalaciones de bomba de calor aire-agua orientada especialmente a viviendas donde se busca una solución compacta, eficiente y capaz de cubrir las principales necesidades térmicas del edificio mediante un único sistema.

En esta categoría encontrarás equipos de aerotermia Combi de diferentes fabricantes, potencias y configuraciones, permitiendo ampliar progresivamente la gama sin limitar la categoría a una determinada marca.

¿Cómo funciona una aerotermia Combi?

La aerotermia Combi utiliza una bomba de calor aire-agua para aprovechar la energía térmica contenida en el aire exterior.

El principio físico se basa en el ciclo frigorífico de compresión de vapor.

El refrigerante circula por diferentes componentes del circuito y experimenta cambios de presión y temperatura:

Evaporador.
Compresor.
Condensador.
Válvula de expansión.

Durante el funcionamiento en calefacción, el evaporador absorbe energía del aire exterior.

El compresor aumenta la presión y temperatura del refrigerante y posteriormente esa energía se transfiere al circuito hidráulico mediante el condensador.

El agua calentada puede utilizarse para calefacción y para producir ACS.

El proceso permite transportar energía térmica en lugar de producirla exclusivamente mediante una resistencia eléctrica.

Producción de calefacción

Una de las funciones principales de una aerotermia Combi es proporcionar agua caliente para el circuito de calefacción.

Dependiendo de las características del equipo y de la instalación, puede trabajar con:

Suelo radiante.
Radiadores.
Radiadores de baja temperatura.
Fancoils.
Sistemas mixtos.

La temperatura necesaria en el circuito tiene una influencia directa sobre el rendimiento de la bomba de calor.

Cuanto menor sea la temperatura de impulsión necesaria para mantener el confort, generalmente más favorable será el funcionamiento termodinámico del ciclo.

Por este motivo, el suelo radiante y otros sistemas de baja temperatura son especialmente adecuados para aprovechar el potencial de eficiencia de la aerotermia.

Refrigeración mediante aerotermia

Los sistemas Combi reversibles pueden trabajar también en modo refrigeración.

En este funcionamiento se invierte el sentido del intercambio energético para extraer calor del circuito interior y expulsarlo al exterior.

El agua fría puede alimentar:

Fancoils.
Suelo refrescante.
Otros emisores compatibles.

En sistemas de refrigeración hidráulica es importante controlar la temperatura del agua para evitar que las superficies alcancen temperaturas inferiores al punto de rocío.

Si una superficie está suficientemente fría y el aire contiene humedad suficiente, puede producirse condensación.

Por ello, una instalación de suelo refrescante debe diseñarse y regularse teniendo en cuenta la humedad ambiental y la temperatura de rocío.

Producción de agua caliente sanitaria

Una de las principales ventajas de los equipos Combi es que pueden integrar la producción de ACS dentro de la misma solución de aerotermia.

El sistema transfiere energía térmica al agua sanitaria mediante un intercambiador y/o acumulador según la configuración del equipo.

La energía necesaria para producir ACS depende de varios factores:

Litros de agua consumidos.
Temperatura de entrada del agua.
Temperatura de acumulación.
Temperatura de uso.
Número de usuarios.
Perfil de consumo.
Capacidad del acumulador.

Por ejemplo, calentar una determinada cantidad de agua desde 10 °C hasta 50 °C requiere una cantidad concreta de energía que depende directamente de su masa y del calor específico del agua.

Por eso la capacidad del depósito y la potencia de la bomba deben seleccionarse teniendo en cuenta el consumo real de la vivienda.

Una solución integrada para la vivienda

La principal diferencia conceptual de un sistema Combi frente a una bomba de calor destinada exclusivamente a una función es la integración de varias necesidades térmicas en un mismo sistema.

Un único equipo puede gestionar:

Calefacción → energía térmica para la vivienda

Refrigeración → extracción de calor de la vivienda

ACS → calentamiento y acumulación de agua sanitaria

Esto permite simplificar determinadas instalaciones y centralizar la gestión energética.

COP y eficiencia de la aerotermia

El rendimiento instantáneo de una bomba de calor se expresa mediante el COP:

COP = potencia térmica útil / potencia eléctrica consumida

Por ejemplo, un COP de 4 significa que, bajo unas condiciones concretas de funcionamiento, el equipo proporciona aproximadamente cuatro unidades de energía térmica por cada unidad de energía eléctrica consumida.

Sin embargo, el COP no es constante.

Puede variar significativamente en función de:

Temperatura exterior.
Temperatura de impulsión.
Temperatura de retorno.
Demanda térmica.
Régimen de funcionamiento.
Ciclos de desescarche.
Estado de los intercambiadores.
Caudal hidráulico.

Para analizar el comportamiento durante toda una temporada es más representativo utilizar el SCOP, que considera diferentes condiciones de funcionamiento a lo largo del periodo de calefacción.

Temperatura de impulsión y consumo eléctrico

Uno de los conceptos fundamentales para comprender una instalación de aerotermia es la relación entre temperatura de impulsión y eficiencia.

El compresor debe elevar el nivel energético del refrigerante para que este pueda transferir calor al agua.

Cuanto mayor sea la temperatura requerida en el circuito hidráulico, mayor suele ser la diferencia de temperatura que debe vencer el ciclo frigorífico.

Por tanto, una instalación que pueda funcionar con temperaturas de agua moderadas puede ofrecer mejores condiciones de eficiencia que otra que necesite temperaturas muy elevadas.

Esto debe analizarse especialmente cuando se pretende sustituir una caldera convencional por aerotermia manteniendo los radiadores existentes.

Aerotermia Combi y radiadores

La utilización de aerotermia con radiadores es perfectamente posible, pero no todos los radiadores proporcionan la misma potencia a cualquier temperatura.

Un radiador convencional diseñado para trabajar a temperaturas elevadas puede reducir considerablemente su potencia cuando la temperatura de impulsión disminuye.

Por ello, antes de seleccionar una bomba de calor es necesario comprobar:

Potencia térmica necesaria.
Potencia real de los radiadores.
Temperatura de impulsión disponible.
Caudal.
Pérdidas térmicas del edificio.
Temperatura exterior de cálculo.

En determinadas instalaciones puede ser necesario aumentar la superficie de emisión o utilizar radiadores de baja temperatura.

Aerotermia Combi y suelo radiante

El suelo radiante es uno de los sistemas que mejor puede aprovechar las características de una bomba de calor.

Una gran superficie de intercambio permite trabajar con temperaturas de agua relativamente bajas.

La transferencia de calor hacia la estancia depende de la diferencia de temperatura entre la superficie del suelo y el ambiente, además de las características constructivas del sistema.

Al disponer de una superficie de emisión muy grande, se puede proporcionar una potencia térmica suficiente sin necesitar temperaturas de agua tan elevadas como las utilizadas tradicionalmente en radiadores.

Refrigerantes utilizados

Los equipos de aerotermia pueden emplear diferentes refrigerantes dependiendo del fabricante, generación y modelo.

Entre las tecnologías actuales se encuentra el R290, un refrigerante natural basado en propano con un potencial de calentamiento global muy bajo.

Sus propiedades termodinámicas permiten desarrollar bombas de calor capaces de trabajar en diferentes rangos de temperatura.

Sin embargo, el R290 es inflamable, por lo que los equipos que utilizan este refrigerante deben instalarse respetando las condiciones de seguridad, distancias y requisitos indicados por el fabricante y la normativa correspondiente.

La categoría Combi no queda limitada a un único refrigerante, ya que se irá ampliando con equipos de diferentes fabricantes y generaciones.

Gestión inteligente de la instalación

Una aerotermia Combi moderna puede adaptar su funcionamiento a las necesidades reales de la vivienda.

Entre las variables que puede gestionar el sistema se encuentran:

Temperatura exterior.
Temperatura de impulsión.
Temperatura de retorno.
Temperatura de ACS.
Demanda de calefacción.
Demanda de refrigeración.
Estado del acumulador.
Ciclos de desescarche.
Potencia del compresor.

La curva climática es especialmente importante en calefacción.

En lugar de mantener constantemente una temperatura fija de impulsión, el sistema puede modificarla en función de la temperatura exterior.

Cuando el exterior es más frío, aumenta la temperatura necesaria de impulsión.

Cuando las condiciones exteriores son más suaves, puede reducirla.

Esto permite adaptar la producción térmica a la demanda real y evitar temperaturas de impulsión innecesariamente elevadas.

Desescarche de la unidad exterior

Durante el funcionamiento en calefacción, el evaporador exterior puede alcanzar temperaturas suficientemente bajas como para producir condensación y posterior congelación de la humedad del aire.

La acumulación de hielo reduce la superficie efectiva de intercambio térmico y dificulta el paso del aire.

Para solucionarlo, la bomba de calor realiza ciclos automáticos de desescarche.

Durante estos ciclos se modifica temporalmente el funcionamiento del circuito frigorífico para aportar energía al intercambiador exterior y eliminar la escarcha.

La frecuencia del desescarche depende, entre otros factores, de:

Temperatura exterior.
Humedad relativa.
Temperatura del evaporador.
Caudal de aire.
Estado de limpieza del intercambiador.

Gestión del ACS y prioridades

En una instalación Combi pueden existir diferentes demandas simultáneas.

Por ejemplo:

Calefacción + ACS

Refrigeración + ACS

El sistema debe gestionar estas demandas según su programación y las características del fabricante.

La producción de ACS puede tener prioridad temporal sobre la calefacción porque necesita alcanzar una temperatura de acumulación determinada.

Una vez satisfecha la demanda de ACS, el equipo puede volver a suministrar energía al circuito de climatización.

Esta gestión debe tenerse en cuenta al dimensionar el sistema y seleccionar la capacidad del acumulador.

Hidráulica de una aerotermia Combi

Aunque el ciclo frigorífico constituye el corazón termodinámico del sistema, el circuito hidráulico es igualmente importante.

Una instalación correctamente diseñada debe controlar:

Caudal.
Pérdidas de carga.
Presión.
Temperaturas.
Vaso de expansión.
Purgado.
Filtración.
Equilibrado hidráulico.
Aislamiento térmico.

Una bomba de circulación con un caudal insuficiente puede provocar una diferencia de temperatura excesiva entre impulsión y retorno.

Por el contrario, un caudal excesivo puede aumentar innecesariamente el consumo eléctrico de la bomba circuladora.

El objetivo es conseguir el caudal adecuado para que el intercambiador trabaje dentro de sus condiciones previstas.

Protección del circuito hidráulico

La instalación debe protegerse frente a problemas como:

Heladas.
Sobrepresión.
Aire en el circuito.
Suciedad.
Lodos.
Corrosión.
Falta de caudal.

El agua de calefacción puede transportar partículas y productos de corrosión que terminan acumulándose en intercambiadores y componentes hidráulicos.

Por este motivo, la filtración y el mantenimiento del circuito son importantes para conservar el rendimiento.

Dimensionamiento de una aerotermia Combi

La potencia del equipo no debe seleccionarse simplemente multiplicando los metros cuadrados de la vivienda por una cifra fija.

Es necesario estudiar la carga térmica real.

Entre los factores principales se encuentran:

Superficie.
Orientación.
Aislamiento.
Ventanas.
Zona climática.
Temperatura exterior de cálculo.
Temperatura interior.
Ventilación.
Tipo de emisores.
Temperatura de impulsión.
Demanda de ACS.

También debe tenerse en cuenta la potencia disponible a diferentes temperaturas exteriores.

Una bomba de calor puede entregar una potencia diferente a -5 °C que a +7 °C.

Por eso no es suficiente comparar únicamente la potencia nominal indicada en el nombre del modelo.

Mantenimiento de una aerotermia Combi

El mantenimiento periódico permite conservar la eficiencia y detectar posibles problemas antes de que provoquen una avería.

Es recomendable comprobar:

Limpieza del intercambiador exterior.
Ventilador.
Aletas.
Filtros hidráulicos.
Caudal de agua.
Presiones.
Temperaturas.
Bombas circuladoras.
Vaso de expansión.
Válvulas de seguridad.
Purgadores.
Aislamiento de tuberías.
Drenaje de condensados.
Estado de conexiones eléctricas.

También es importante comprobar que el sistema de ACS alcanza correctamente la temperatura programada y que no existen problemas de circulación o transferencia térmica.

Diagnóstico de averías

La vivienda no alcanza la temperatura deseada

Comprobar:

Potencia disponible.
Temperatura exterior.
Temperatura de impulsión.
Caudal hidráulico.
Emisores.
Curva climática.
Equilibrado hidráulico.
Aislamiento del edificio.

El consumo eléctrico aumenta

Revisar:

Temperatura de impulsión excesiva.
Funcionamiento continuo a alta potencia.
Estado del intercambiador exterior.
Ciclos de desescarche.
Caudal hidráulico.
Configuración de la instalación.
Temperatura de ACS.

La aerotermia produce poca ACS

Comprobar:

Temperatura de consigna.
Estado del acumulador.
Sensor de temperatura.
Intercambiador.
Caudal.
Demanda simultánea.
Configuración de prioridad de ACS.

La unidad exterior presenta hielo excesivo

Comprobar:

Funcionamiento del desescarche.
Limpieza del evaporador.
Ventilador.
Temperatura exterior.
Drenaje.
Sensores.
Condiciones de humedad.