¿Cómo funciona la Bomba de Calor para Agua Caliente Sanitaria?

​Calentar agua utilizando electricidad no tiene por qué suponer un gran gasto de energía y dinero. Las bombas de calor para agua caliente sanitaria son unas muy buenas alternativas a los termos eléctricos convencionales. 

Las bombas de calor aire-agua son generadores de calor que no utilizan energía fósil, sino que recuperan energía procedente del aire, una fuente de energía renovable reconocida por la Directiva Europea 2009/28.

Las bombas de calor son la mejor alternativa para generar agua caliente sanitaria.

• Son 3 a 4 veces mas eficientes que los termos eléctricos y aun mas que los calefons a gas, ya que su COP es mayor a 4. https://es.wikipedia.org/wiki/COP_(térmico) 
• Producen agua caliente esté nublado o sea de noche. 
• Son equipos altamente confiables que fallan muy poco, por su sencillez de operación.

¿CÓMO FUNCIONAN?
Las bombas de calor para calentar agua utilizan electricidad para mover el calor de un lugar a otro en lugar de generar calor directamente. Por lo tanto, pueden ser tres o cuatro veces más eficientes energéticamente que los calentadores convencionales de agua de resistencia eléctrica. Para mover el calor, las bombas de calor funcionan como un refrigerador en sentido inverso.

Mientras un refrigerador extrae el calor del interior de una caja y lo deposita en la habitación circundante, una bomba de calor extrae el calor del aire circundante y lo vierte - a una temperatura más alta - en un tanque para calentar agua. Lo que hace el refrigerador es sacar el calor del interior y pasarlo al exterior. Lo que hace una bomba de calor para calentar el agua es justo lo contrario: pasar calor del exterior al agua del depósito.

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¿QUÉ VENTAJAS TIENEN?
La gran ventaja de utilizar bombas de calor es que podemos reducir a la mitad el consumo de electricidad para calentar el agua. En muchos casos la reducción del consumo puede ser bastante mayor, dependiendo del COP del aparato, aunque también puede ser menor en caso de que nos encontramos en un clima frío. Sin embargo, esta no es la única, existen varias más:

1. Precio económico. Las bombas de calor para agua caliente sanitaria son iguales o más económicas que los calefones si tomamos en cuenta que una casa puede requerir uno o dos calefones, mientras una sola bomba de calor puede surtir de agua caliente a la casa entera. 
2. Bajo consumo eléctrico. Las bombas funcionan con un compresor que consume electricidad para transportar el calor, no para generarlo. Por ello, se definen por una gran eficiencia energética, ya que por cada Kw que consumen, se transfiere de 2kw a 4kw de calor. 
3. No contaminan. Consumen mucho menos energía que un calefon (hasta una tercera parte), y no emiten dióxido de carbono a la atmósfera.
4. Bajo riesgo. No existe el riesgo asociado a tener gas encendido dentro de la casa. Es mucho más seguro tener una bomba de calor que consume energía eléctrica.​

​Como la aerotermia utiliza como fuente de energía el aire, una energía renovable gratuita y disponible 24 horas en la naturaleza, sus ventajas frente a otros sistemas tradicionales, como por ejemplo la biomasa o el gasóleo, son muy significativos:
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1. Mantenimiento inferior que otros sistemas tradicionales. Los equipos con bombas de calor aire-agua carecen de quemador y de cámara de combustión, por lo que no se produce ningún tipo de residuos durante su funcionamiento que obligue a realizar operación de limpieza alguna. 
2. Sencilla instalación. Ocupan el mismo espacio que una caldera mural o una sobre suelo pero con la gran ventaja de que no se precisa de ningún depósito de almacenamiento de combustible. 
3. No requiere chimenea. Un sistema de aerotermia no precisa de ningún conducto de evacuación de gases de combustión, de este modo no se precisa de ninguna  chimenea en la fachada o en el techo de la vivienda.
4. Seguridad para la familia. Al no disponer de un depósito de almacenamiento de combustible como gas, gasóleo o biomasa, el riesgo de algún tipo de accidente doméstico es nulo. Además, no existen emisiones contaminantes o nocivas para la salud en la propia vivienda.
5. No dependencia de combustibles fósiles. La bomba de calor aerotérmica se alimenta sólo con electricidad. En cambio, otro tipo de sistemas tradicionales, además de utilizar la electricidad como la aerotérmia, dependen totalmente de una segunda fuente de energía como el gasoil, la biomasa o el gas. Lo que aparentemente no es un problema, en el caso de biomasa o gas, se puede complicar en días donde la severa climatología dificulte el acceso de un camión de suministro a la vivienda, por fuertes nevadas o tormentas. 
6. Rendimientos superiores al 100%. El rendimiento instantáneo de una bomba de calor, en modo de calefacción, se mide por el COP. Estos valores son muy elevados, tanto que superan el 100% del rendimiento del generador de calor aerotérmico. A modo de ejemplo, un COP con un valor de 4 significa un rendimiento de un 400%, es decir, que por 4 kW producidos sólo se paga 1 kW y 3 kW son gratuitos. Esto se debe a que hay una recuperación de energía gratuita, la contenida en el aire exterior. Panasonic, con su gama Monobloc de 5 kW puede llegar incluso a ofrecer un COP de 5,08. En cambio, en una caldera tradicional, al no existir esta recuperación de energía, sus rendimientos nunca van a superar el 100%.
7. Generador de calor reversible (3 x 1). Es una de las claves de la aerotermia, un único generador para tres tipos de aplicaciones: calefacción, agua caliente sanitaria (ACS) y refrigeración. Ello conlleva claramente a una simplicidad de instalación y a una reducción del número de equipos y sistemas para  climatización y disponer de ACS en la vivienda.
8. Perfecta adaptación a la potencia requerida por la instalación. Los compresores de las bombas de calor aerotérmicas actuales son de tipo Inverter. Quiere decir que tienen un amplio rango de modulación, pudiendo trabajar desde el 8% al 100% de su capacidad. A nivel de eficiencia energética es indispensable que un generador de calor suministre la potencia que necesita la instalación en cada momento, de este modo se evitan excedentes de energía en el proceso de  generación de la misma.
9. Temperatura de retorno de calefacción sin límite. Al no haber combustión en un equipo aerotérmico, no se producen vapores de agua que puedan provocar condensaciones y deterioros en el equipo. Por este motivo no sólo no hay límite de temperatura de retorno sino que lo más recomendable es que los equipos aerotérmicos trabajen a cuanta más baja temperatura mejor, ya que de esta forma su rendimiento (COP) aumenta rápidamente.

CONSIDERACIONES IMPORTANTES
De la misma manera que un refrigerador es un aparato compacto, una bomba de calor para agua caliente sanitaria puede ser un aparato compacto que se instala en el interior de la vivienda. En este caso debemos tener en cuenta una serie de factores:

• Hará falta un desagüe, a parte de la entrada y salida de agua.
• Se requieren unas dimensiones mínimas de la habitación donde está instalado el aparato.
• Esta cámara se enfriará, porque el aparato cogerá el calor del espacio para pasarla al agua del depósito. Durante los meses de verano esto es positivo, pero hay que tener en cuenta que durante los meses de invierno se incrementará la demanda de calefacción.
• De la misma manera que los refrigeradores hacen un cierto ruido al funcionar, estos aparatos también hacen ruido. En la mayoría de casos será un ruido similar o ligeramente superior al que hace una nevera convencional.

Por estas razones es habitual que estas bombas de calor se instalen en sótanos, garajes u otros espacios en los que no causen molestias para enfriar el ambiente o por el ruido.
Otra opción es utilizar conductos para intercambiar aire con el exterior en vez de hacerlo con el interior de la vivienda. Así tenemos más flexibilidad para instalar el aparato en cámaras más pequeñas y eliminamos el problema del enfriamiento del espacio interior durante el invierno. 

Habitualmente estos aparatos podrán calentar el agua hasta unos 65 º C, una temperatura que resulta suficiente para la utilización de agua caliente sanitaria. Recordemos que la temperatura del agua para ducharse no debería superar los 45 º C, y mucha gente se ducha con agua a temperaturas sensiblemente inferiores. El problema es que la velocidad para calentar el agua es bastante lenta, por lo tanto, en caso de mucha demanda la capacidad de la bomba de calor puede ser insuficiente. Es por eso que algunos aparatos tienen una resistencia eléctrica calienta el agua rápidamente en caso necesario. Es de agradecer tener esta medida de confort, pero si ese modo se va a usar a menudo porque se ha dimensionado mal el depósito tendremos un problema de consumo: este modo puede llegar a multiplicar el consumo por 10, por lo tanto queda claro que hay que utilizarlo para ocasiones excepcionales.

El precio de estos aparatos es superior a un termo eléctrico convencional, pero el ahorro de energía puede ser tan grande que se pueden amortizar en pocos años. En el caso ideal de una vivienda en clima templado o cálido con 4 o 5 usuarios se puede llegar a amortizar en unos 3 años, pero en situaciones menos ideales el periodo de amortización puede ser de 7 u 8 años. ​

En conclusión, la bomba de calor para agua caliente sanitaria es una gran alternativa a las tecnologías que habitualmente hoy se utilizan, como el gas y el termo eléctrico.