Simon Buddle analiza el control de las bombas de calor para calefacción y refrigeración, y cómo los instaladores de KNX pueden añadir la ventaja de la refrigeración con un coste adicional mínimo o nulo.
Han pasado ya bastantes años desde que la bomba de calor apareció por primera vez en el mercado. Recuerdo que, por aquel entonces, algunos fontaneros sugerían que quizá era hora de jubilarse en lugar de involucrarse en toda esa tecnología novedosa. En aquel momento, el principal problema era que las bombas de calor no podían alcanzar los niveles de temperatura necesarios para el suministro de agua caliente sanitaria a 60 °C. La cuestión aparte de cómo hacer que una caldera y una bomba de calor funcionaran en armonía no era más que una válvula de tres vías y algo de lógica. Si se conocía la temperatura máxima de la bomba de calor, era sencillo pasar a la caldera para alcanzar los 60 °C, o incluso utilizar los calentadores de inmersión si no había caldera. Pero es cierto que las palabras «bomba de calor» infundían temor en el corazón de más de un fontanero.
Capacidades actuales de las bombas de calor
Casi diez años después, se están instalando como fuente de calor por defecto. El problema de la falta de capacidad para el agua caliente ya es cosa del pasado y, en el caso de muchos fabricantes, ahora cuentan con un controlador con todas las funciones que gestiona la calefacción y la refrigeración de una vivienda media. Eso supone, por supuesto, que la vivienda solo requiera un termostato y un único cilindro. Muchas de las viviendas a las que prestamos servicio tienen necesidades mucho más complejas.
Refrigeración
Otro avance de la tecnología de las bombas de calor es su capacidad tanto para calentar como para refrigerar. El proceso es el mismo, solo que a la inversa. Así pues, en lugar de extraer calor del exterior y trasladarlo al interior de la vivienda, la bomba de calor extrae calor de la vivienda y lo traslada al exterior. En nuestro caso, esto significa hacer circular agua fría o más fría por los circuitos de la calefacción por suelo radiante. Es un proceso sencillo, pero requiere un poco más de reflexión que el modo de «solo calefacción».
Principios generales
Considero que el control de la calefacción es una sencilla pirámide jerárquica con el regulador de temperatura ambiente en la base. Para cada colector, recibimos una señal de demanda basada en las estancias conectadas a él. Esto genera varias señales de demanda que, a su vez, dan lugar a una única señal global de demanda de calor. Esa señal, a su vez, activa la caldera y la instalación asociada para enviar calor a las estancias. Estoy seguro de que todo esto es bien conocido por la mayoría.
Con una bomba de calor en modo refrigeración, el proceso es idéntico salvo por dos elementos cruciales:
1) Se necesita frío, no calor.
2) Una bomba de calor solo puede proporcionar calor o frío, no ambos a la vez.
Cuando la bomba de calor es un sistema completo integrado y cuenta con un único termostato, como en la configuración estándar de una vivienda, no hay nada de qué preocuparse. Sin embargo, cuando nos adentramos en el mundo más complejo de una vivienda KNX, debemos prestar un poco de atención a cómo se lleva a cabo esto.
Solución KNX
Lo más importante aquí es que vamos a necesitar algo de lógica. Los termostatos pueden emitir señales tanto de calefacción como de refrigeración. Pero cuando una está activada, la otra debe estar desactivada, ya que no pueden estar activas ambas al mismo tiempo. Dado que la bomba de calor solo puede estar en un estado u otro, parecería lógico utilizar una función de verano/invierno activada por el usuario o según la época del año, para indicar el cambio de modo de la bomba de calor. La lógica entra en juego cuando necesitamos poner en marcha el sistema de calefacción sin calor, abriendo las válvulas del colector, poniendo en marcha las bombas locales y abriendo cualquier válvula de dos vías conectada al colector. La lógica es necesaria para que podamos abrir la válvula si hay demanda de calefacción o, en modo verano, demanda de refrigeración. Se necesita una sencilla puerta «O» en la válvula para que funcione.
Se trata de un avance relativamente nuevo en el mundo de la calefacción y la refrigeración que requiere un poco más de reflexión por nuestra parte. También puede que los fabricantes tengan que añadir la puerta «OR» a sus controladores de calefacción para que podamos hacerlo de una forma sencilla y fiable. Zennio y ABB, por ejemplo, tienen la lógica integrada en sus actuadores, pero no todos los fabricantes lo hacen, así que hay que tener cuidado a la hora de elegir los productos.
Detección de humedad
La instalación de sensores de temperatura en el suelo para activar una alarma de sobrecalentamiento y proteger así los suelos de posibles daños ha sido el método de instalación habitual durante años. Muchos de esos mismos dispositivos también pueden proteger contra el enfriamiento excesivo, pero lo que quizá no hagan es indicar el punto de rocío —el punto en el que el aire se satura de agua y comienzan a formarse gotitas—. Esto puede resultar igualmente desastroso para el suelo, ya sea de madera o cubierto con moqueta. El punto de rocío depende de la temperatura y la humedad de la estancia, ambas variables.
Para más información, consulta CVC: la importancia de la humedad para los instaladores de KNX.
Conclusión
Como siempre, ocupamos una posición privilegiada en el mundo KNX para controlar sistemas complejos. La llegada de la tecnología de bombas de calor nos brinda una oportunidad más para decir a nuestros clientes: «Sí, podemos ayudarte con eso». Recuerda que ya estaban comprando todos los controles para gestionar la calefacción, así que, si tenemos en cuenta que la única incorporación real al sistema para facilitar la refrigeración es un pequeño componente lógico, parece que hemos aportado a nuestro cliente un beneficio enorme con un coste adicional mínimo o nulo.
Simon Buddle, CEng MIET, es consultor de Future Ready Homes, especialista en diseño de sistemas de gestión de edificios (BMS) y de servicios de control electrónico de válvulas (ELV).
