Una bomba de calor puede brindar comodidad asequible a su hogar en Chicago

Las bombas de calor son solo una opción cuando se trata de sistemas HVAC que calentarán y enfriarán los hogares de Chicago. No son nuevos en términos de sistemas de calefacción y refrigeración, pero los diseños más recientes utilizan tecnología altamente eficiente y pueden reducir drásticamente los costos de energía.

De manera similar a los sistemas centrales de enfriamiento y calefacción que utilizan refrigerantes para operar, en lugar de funcionar a través de un circuito cerrado, las bombas de calor mueven el calor de un espacio frío a uno cálido como lo hace un refrigerador con bobinas de condensador.

Las bombas de calor se usan comúnmente junto con un horno que puede ser eléctrico o alimentado con petróleo o gas.

Una bomba de calor puede brindar comodidad asequible a su hogar en Chicago

Una unidad de recuperación de calor para ventilación mecánica.

Cómo funcionan las bombas de calor

Las bombas de calor funcionan de manera opuesta a los acondicionadores de aire tradicionales. Al mismo tiempo, pueden diseñarse para funcionar como aire acondicionado y como calefactor, por lo que la calefacción y la refrigeración están a cargo de una sola máquina. En invierno, el calor se mueve del aire ambiente al exterior, aunque el aire es más frío que el aire caliente dentro del edificio. En verano, las bombas de calor mueven el calor del interior de la casa fresca al exterior.

Además, las bombas de calor energéticamente eficientes deshumidifican el aire de manera más eficaz que los aires acondicionados estándar, lo que hace que el ambiente sea más cómodo en la temporada de verano.

Las bombas de calor también se pueden utilizar para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. La calefacción eléctrica que funciona con energía limpia es una forma de obtener calor sin emisiones. Sin embargo, el problema es que los calentadores de resistencia eléctrica, incluidos los calentadores de placa base y los hornos, son muy costosos de operar. Las bombas de calor, por otro lado, entregarán la misma entrada de calor por una fracción del precio porque usan de dos a cuatro veces menos energía que los calentadores de resistencia.

El Código Municipal de Chicago define una bomba de calor como un «sistema de refrigeración que extrae calor de una sustancia y lo transfiere a otra porción de la misma sustancia oa una segunda sustancia a una temperatura más alta con un propósito beneficioso». Estos, al igual que todos los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado, deben diseñarse e instalarse para “utilizar de manera eficiente la energía” de acuerdo con la sección sobre conservación de energía del Código.

Pero no todas las bombas de calor son iguales como señala el Departamento de Energía de EE. UU. en su sitio web. Hay varios tipos, principalmente:

  • Bombas de calor de fuente de aire (ASHP) que también se conocen como bombas de calor aire-aire
  • Bombas de calor geotérmicas que pueden depender del calor de una fuente terrestre o de una fuente de agua
  • Bombas de calor de absorción

Bombas de calor con fuente de aire

En la última década, se ha vuelto común que los ingenieros diseñen sistemas de aire forzado utilizando bombas de calor en lugar de hornos eléctricos porque son mucho más eficientes. Como ya se mencionó, también tienen grandes capacidades cuando se trata de aire acondicionado.

Air-to-air o ASHP son el tipo más común que se usa en las ciudades de EE. UU., Incluida Chicago. Las mejoras tecnológicas a las bombas de calor de fuente de aire en los últimos años las han hecho efectivas en la mayoría de las condiciones climáticas, incluso en regiones invernales más frías como Chicago.

Si bien algunas bombas de calor aire-aire se instalan con conductos, las bombas de calor mini-split no requieren conductos. Al igual que las bombas de calor de fuente de aire regulares, se componen de dos componentes principales:

  1. Un compresor o condensador exterior
  2. Una unidad interior que maneja el aire.

Además, hay un conducto para el cable de alimentación, la tubería de succión y refrigerante, y un drenaje que une las dos unidades.

El hecho de que no tengan conductos los hace aún más eficientes energéticamente.

Si bien estas bombas de calor son ideales para complementos de modernización en hogares que no tienen sistemas de calefacción por conductos, y para calentar y enfriar habitaciones individuales, es esencial usar una unidad que cumpla con Energy Star.

También hay bombas de calor de enfriadores de ciclo inverso que generan agua caliente y agua en lugar de aire, lo que permite su uso como parte de los sistemas de calefacción por suelo radiante.

Como todos los sistemas HVAC, es esencial que las bombas de calor de fuente de aire se instalen correctamente de acuerdo con el diseño del ingeniero MEP. Si se instala correctamente, un ASHP podrá entregar hasta tres veces más energía térmica que la energía eléctrica que utiliza. Esto se debe a que las bombas de calor moverse calor en lugar de convertirlo de algún tipo de combustible.

Bombas de calor geotermales

Aunque más caras de instalar que las ASHP, las bombas de calor geotérmicas cuentan con costos operativos considerablemente más bajos y se dice que tienen una eficiencia del 400% en comparación con una ASHP que tiene una eficiencia del 250%. Esta clasificación se basa en las unidades de calor que produce la máquina utilizando una unidad de electricidad, en este caso, 4 unidades frente a 2,5 unidades, y los costos iniciales se recuperan en un plazo de cinco a diez años.

En comparación, la mayoría de los hornos de gas tienen una eficiencia de solo 80 por ciento.

Las bombas de calor geotérmicas de origen terrestre tienen una serie de ventajas importantes, especialmente en condiciones climáticas extremas. Pero depende del tamaño de la propiedad, así como del paisaje y el subsuelo, ya que esta es la fuente de calor. Entonces, si bien puede hacer un calor abrasador en Chicago en verano y un frío helado en invierno, el suelo debajo de la superficie se mantiene a una temperatura relativamente constante.

Bombas de calor de absorción

El tipo más nuevo de bomba de calor que se utiliza para propiedades residenciales se conoce como bomba de calor de gas (porque comúnmente se enciende con gas natural) o bomba de calor de absorción. Si bien todos utilizan el calor como fuente de energía, pueden funcionar con una amplia variedad de fuentes de calor, pero no con electricidad.

En lugar de que el amoníaco evaporado (que es el refrigerante) se bombee a presión en un compresor, se absorbe en agua y luego se hierve a través del serpentín. Cuando absorbe el calor enfría el ambiente y cuando libera calor calienta el interior.

Generalmente, las bombas de calor de absorción y los refrigeradores son la solución para los hogares donde no hay una fuente de electricidad. Sin embargo, pueden funcionar utilizando cualquier fuente de calor, incluidas agua caliente geotérmica y energía solar. También funcionan bien cuando es necesario mantener diferentes partes de una casa a temperaturas variadas.

¿Es una bomba de calor la mejor opción para su hogar en Chicago?

¡La respuesta rápida probablemente sea sí!

Ciertamente, las bombas de calor son energéticamente eficientes y brindan soluciones de confort versátiles en invierno y en verano. Pero cada casa es diferente.

Ya sea que esté construyendo una casa nueva o necesite asesoramiento sobre cómo reacondicionar una antigua, nuestro equipo MEP está disponible para brindarle consejos invaluables y diseñará y se asegurará de que su sistema HVAC funcione para usted y su familia.