Una bomba de calor y una caldera de gas pueden calentar bien una casa, pero lo hacen de maneras fundamentalmente diferentes. Un horno quema combustible para generar calor. Una bomba de calor utiliza electricidad para mover el calor del exterior al interior y puede invertir la dirección para proporcionar aire acondicionado. La mejor opción depende de la casa, el clima, las tarifas de los servicios públicos, los conductos y el equipo exacto que se compara.
Comparación rápida
| factor de decisión | Bomba de calor de aire | horno de gas |
|---|---|---|
| Método de calentamiento | Transfiere el calor exterior al interior. | Quema gas natural o propano. |
| Enfriamiento | Generalmente incluido | Requiere un sistema de CA independiente |
| Métrica de eficiencia | HSPF2/COP para calefacción; SEER2 para refrigeración | AFUE |
| Comportamiento en climas fríos | La capacidad y la eficiencia varían según el modelo y la temperatura. | La producción se ve menos afectada por la temperatura exterior |
| Combustión in situ | Ninguno | Sí; Requiere una configuración segura de ventilación y combustión. |
| Posible híbrido | Un sistema de combustible dual combina una bomba de calor con una caldera | |
Cómo cada sistema utiliza la energía
Debido a que una bomba de calor mueve calor en lugar de crearlo mediante resistencia o combustión, puede entregar más energía térmica que la energía eléctrica que consume. El rendimiento se describe comúnmente con HSPF2 para calefacción estacional y el coeficiente de rendimiento (COP) en condiciones específicas. Su eficiencia de enfriamiento se describe con SEER2.
Un horno convierte el combustible en calor entregado. AFUE expresa la eficiencia de utilización anual del combustible: un AFUE del 95 % significa que el método de calificación estima que el 95 % de la energía del combustible se convierte en calor útil durante una temporada y el resto se pierde. HSPF2 y AFUE no son directamente intercambiables, por lo que un número que parezca más alto en una columna no identifica por sí solo el sistema de menor costo.
El clima importa, pero la selección del equipo importa más
Las bombas de calor convencionales más antiguas perdieron una capacidad sustancial a medida que bajaban las temperaturas exteriores. Los modelos modernos para climas fríos utilizan compresores de velocidad variable y controles mejorados para mantener una producción mucho mayor a bajas temperaturas. Los criterios actuales de clima frío de ENERGY STAR prueban el rendimiento a 5°F y requieren que los sistemas divididos calificados retengan al menos el 70% de su capacidad de calefacción a 47°F en ese punto de prueba.
Eso no significa que todas las bombas de calor sean adecuadas para todas las casas frías. El contratista necesita la carga de calefacción de diseño de la casa, la tabla de capacidad de baja temperatura de la unidad candidata y un plan para temperaturas por debajo del punto de equilibrio de la unidad. El respaldo puede ser calor de resistencia eléctrica, un horno u otra fuente diseñada apropiadamente.
Los costos operativos no pueden responderse únicamente con la eficiencia
Los precios locales de la electricidad y el gas pueden revertir el resultado. Compare el costo del calor entregado, no solo el precio de los servicios públicos impreso en la factura. Incluya también los cargos fijos por el servicio de gas que pueden permanecer incluso si el uso de gas es pequeño.
Un contratista o asesor energético debe modelar:
- Demanda de calefacción horaria o estacional para el hogar
- Tarifas de electricidad y combustible, incluidos los precios por tiempo de uso.
- Rendimiento de la bomba de calor a temperaturas invernales locales
- Horno AFUE y pérdidas de distribución.
- Operación de calor de respaldo y punto de cambio de control
Tenga cuidado con las afirmaciones de ahorro universal. Una bomba de calor que reemplaza el calor de resistencia eléctrica tiene un caso económico diferente al de una que reemplaza una caldera de gas eficiente en una región de bajo precio del gas.
La comodidad se siente diferente
Los hornos suelen suministrar aire más caliente en ciclos más cortos. Las bombas de calor de velocidad variable suelen funcionar durante más tiempo y proporcionan un calor más suave y constante. Los tiempos de ejecución prolongados no son automáticamente un defecto; pueden mejorar la consistencia de la temperatura y la filtración cuando el sistema se dimensiona y pone en funcionamiento correctamente.
Los problemas de comodidad son frecuentemente problemas de diseño más que problemas tecnológicos. Los equipos de gran tamaño, los conductos deficientes, los retornos inadecuados, las altas fugas y el aislamiento débil pueden hacer que cualquiera de los sistemas sea ruidoso o desigual.
Instalación y equipamiento existente.
Una bomba de calor puede resultar atractiva cuando…
- Necesita reemplazar tanto el aire acondicionado como el sistema de calefacción.
- Actualmente utilizas resistencia eléctrica, aceite o propano.
- Su casa tiene conductos adecuados, o tiene sentido un diseño sin conductos
- Quiere calefacción y refrigeración de un solo sistema eléctrico
- Un cálculo de carga respalda un modelo disponible a su temperatura de diseño
Una caldera de gas puede resultar práctica cuando…
- Un horno relativamente nuevo ya está en buenas condiciones.
- La casa tiene cargas de calefacción muy altas que aún no se han reducido.
- El servicio eléctrico o la capacidad de los paneles encarecerían inusualmente la electrificación
- La economía local de combustibles favorece fuertemente al gas después de modelar los costos operativos totales.
No pases por alto el combustible dual
Un sistema de combustible dual utiliza una bomba de calor para enfriar y gran parte de la temporada de calefacción, luego pasa a una caldera de gas o petróleo en condiciones seleccionadas. ENERGY STAR identifica específicamente esto como una opción cuando un propietario tiene una caldera más nueva pero necesita reemplazar un aire acondicionado central más antiguo.
La temperatura de cambio debe basarse en el rendimiento del equipo, los precios de los servicios públicos y las necesidades de comodidad, no por costumbre. Una configuración de control deficiente puede borrar gran parte del valor del diseño híbrido.
Preguntas que hacer antes de firmar una propuesta
- ¿Realizará y proporcionará el cálculo de carga manual J?
- ¿Cuál es la capacidad de calefacción de la bomba de calor propuesta a nuestra temperatura de diseño para el invierno?
- ¿Qué calefacción de respaldo está incluida y cuándo funcionará?
- ¿Se incluyen cambios de conductos, actualizaciones eléctricas, permisos y trabajos de condensado?
- ¿Qué componentes interiores y exteriores compatibles con AHRI se están instalando?
- ¿Qué medidas de puesta en marcha recibiré?
- ¿Cuáles son las garantías de piezas, mano de obra y compresor/intercambiador de calor?
En pocas palabras
Elija entre un cálculo específico de la casa, no un eslogan. Una bomba de calor para clima frío bien seleccionada puede ser una solución totalmente eléctrica potente, una caldera de alta eficiencia aún puede ser racional en algunos hogares y el combustible dual puede ser un puente útil. La calidad de la instalación y el cálculo de la carga suelen ser tan importantes como la placa del armario.
Cree una comparación de costos operativos específicos de la casa
| Aporte | Lado de la bomba de calor | Lado del horno de gas |
|---|---|---|
| Precio de la energía | Tarifa eléctrica marginal, incluidos los efectos estacionales o de tiempo de uso | Tarifa marginal de gas más cargos fijos solo cuando cambian con la decisión |
| Rendimiento estacional | Datos nominales y capacidad a temperaturas locales; uso esperado de calor de respaldo | AFUE y pérdidas de distribución |
| Carga del edificio | Carga de calefacción de diseño y habitación por habitación después de las mejoras planificadas en la envolvente | |
| Distribución | Fugas en los conductos, presión estática, equilibrio de la habitación y si los conductos están dentro de un espacio acondicionado. | |
| Alcance instalado | Unidad exterior, controlador de aire o serpentín, controles, servicio eléctrico, calefacción de respaldo, permisos | Horno, ventilación, aire de combustión, trabajo con gas, equipo de refrigeración si es necesario, permisos. |
| Mantenimiento y servicio | Experiencia local en climas fríos, controles, descongelamiento y piezas. | Servicio de combustión, intercambiador de calor, ventilación, seguridad contra monóxido de carbono. |
No compare el coeficiente de rendimiento de una bomba de calor anunciado a una temperatura suave con la clasificación estacional de una caldera y considere que el resultado es completo. La capacidad y eficiencia de una bomba de calor cambian según las condiciones exteriores. El uso de combustible de un horno, la electricidad del ventilador, los ciclos y las pérdidas en los conductos también son importantes. Utilice un modelo horario cuando la inversión sea grande o el clima y la estructura de tarifas hagan que el resultado sea sensible.
La capacidad a la temperatura de diseño es una cuestión de comodidad
Una bomba de calor para clima frío puede continuar funcionando muy por debajo del punto de congelación, pero “funciona” no es lo mismo que “cubre toda la carga de diseño”. Compare la capacidad publicada del sistema seleccionado a la temperatura de diseño invernal local con la carga del edificio. Si hay una brecha, el diseño necesita calor suplementario intencional, un punto de equilibrio de combustible dual, equipo por etapas o reducción de la carga del edificio.
El sobredimensionamiento no es una póliza de seguro gratuita. Puede aumentar el costo, reducir la deshumidificación por enfriamiento, crear ciclos cortos, empeorar el ruido de los conductos y dificultar la zonificación. El equipo de velocidad variable proporciona un rango operativo más amplio, pero aún requiere una selección y un flujo de aire correctos.
Comprueba las consecuencias eléctricas y de combustión.
La electrificación total puede requerir un nuevo circuito derivado, una mayor capacidad de panel, una evaluación del servicio o una estrategia de gestión de carga, especialmente cuando se incluye calor de respaldo de resistencia. Un proyecto de horno de gas necesita ventilación correcta, aire de combustión, manejo de condensado para modelos de condensación, tuberías de gas y protección contra monóxido de carbono. Esos elementos del alcance pertenecen a la comparación, no a las órdenes de cambio después de que llega el equipo.
Cuando el combustible dual gana consideración
Un sistema de combustible dual permite que una bomba de calor se encargue del enfriamiento y gran parte de la calefacción anual, mientras que una caldera sirve para condiciones más frías. Puede ser adecuado para una casa con infraestructura de gas utilizable, capacidad eléctrica limitada, precios altos de electricidad o para un propietario que busca una transición por etapas. Los controles deben utilizar una estrategia de cambio económica o basada en la capacidad en lugar de una temperatura arbitraria copiada de otra casa.
La mejor opción también puede cambiar después del sellado de aire, el aislamiento o la reparación de conductos. Reduzca la carga primero cuando sea práctico y luego fije el precio del equipo para el edificio mejorado. Esa secuencia puede convertir un proyecto de bomba de calor aparentemente marginal en uno sencillo.
Fuentes y crédito de imagen.
- ENERGY STAR: Bombas de calor de fuente de aire
- ENERGY STAR: Criterios clave del producto de bomba de calor
- ENERGY STAR: Criterios clave del producto para hornos
- Departamento de Energía de EE. UU.: Aumente sus ahorros con bombas de calor
Foto destacada de alfa innotec en Pexels, utilizado bajo la licencia Pexels.