Un calentador de agua con bomba de calor puede reducir drásticamente el uso de electricidad para calentar agua, pero no es un beneficio inmediato para todas las casas. La elección correcta depende del espacio de instalación, el clima, la demanda de agua caliente, el ruido, el drenaje de condensado, el servicio eléctrico y las tarifas de los servicios públicos locales.
Si su tanque eléctrico convencional se acerca al final de su vida útil, vale la pena tomar la decisión de reemplazarlo antes de que tenga fugas. Un calentador de agua de resistencia eléctrica estándar es simple, silencioso, compacto y relativamente económico de comprar. Un calentador de agua con bomba de calor (HPWH), a veces llamado calentador de agua eléctrico híbrido, cuesta más y necesita más planificación, pero mueve el calor del aire circundante al tanque en lugar de crear todo su calor con elementos de resistencia eléctrica. Esa diferencia puede producir ahorros significativos a largo plazo.
Cómo calientan el agua las dos tecnologías
Un calentador de agua por resistencia envía corriente eléctrica a través de uno o dos elementos calefactores dentro del tanque. Casi toda esa energía eléctrica se convierte en calor en el agua, pero una unidad de electricidad produce sólo aproximadamente una unidad de calor. La tecnología es sencilla y su rendimiento es en gran medida independiente del aire alrededor del tanque.
Un HPWH utiliza un ciclo de refrigeración. Un ventilador aspira el aire de la habitación a través de un evaporador, el refrigerante absorbe el calor de ese aire, un compresor eleva la temperatura del refrigerante y un condensador transfiere el calor al agua almacenada. La mayoría de las unidades conservan elementos de resistencia para períodos de alta demanda, condiciones de frío, protección contra fallas o un modo de refuerzo seleccionado por el usuario. Por eso suelen comercializarse como modelos “híbridos”.
Mover calor puede ser mucho más eficiente que producirlo directamente. ENERGY STAR dice que un HPWH certificado utiliza aproximadamente una cuarta parte de la energía de un modelo eléctrico estándar según sus supuestos de comparación. Los ahorros reales del hogar variarán según el uso del agua, el tamaño del tanque, la selección del modo, la temperatura de instalación, el precio de la electricidad y la frecuencia con la que operan los elementos de respaldo.
| factor de decisión | Calentador de agua con bomba de calor | Tanque eléctrico estándar |
|---|---|---|
| Como se produce el calor | Mueve el calor del aire circundante; Los elementos de resistencia proporcionan respaldo. | Produce calor directamente con elementos de resistencia. |
| Precio de compra típico | Más alto | Más bajo |
| Uso de electricidad | Generalmente es mucho más bajo cuando se opera principalmente en modo bomba de calor. | Mayor para la misma demanda de agua caliente |
| Espacio de instalación | Necesita volumen de aire, temperatura, espacios libres y eliminación de condensado adecuados | Se adapta a lugares más restringidos y no produce condensación. |
| Sonido | El ventilador y el compresor son audibles. | Casi silencioso excepto por los sonidos normales del agua. |
| Efecto en la habitación | Enfría y deshumidifica el aire circundante. | Poco efecto directo sobre la temperatura o la humedad ambiente. |
| Comportamiento de recuperación | El modo eficiente puede recuperarse más lentamente; El modo híbrido añade resistencia al calor. | Recuperación predecible del elemento de resistencia |
| Complejidad | Más componentes y consideraciones de mantenimiento | Equipos más simples y amplia familiaridad con el servicio. |
Comience con la sala de instalación.
El espacio de instalación es la primera prueba de detección. La guía de compra de ENERGY STAR dice que muchos HPWH funcionan mejor en ubicaciones interiores que permanecen aproximadamente entre 40°F y 90°F durante todo el año y proporcionan alrededor de 1,000 pies cúbicos de aire circundante, a menos que el fabricante permita conductos o una configuración diferente. Utilice siempre el manual del modelo seleccionado en lugar de tratar esas figuras como universales.
Un buen lugar puede ser un sótano grande, un garaje en un clima templado, un cuarto de servicio o una sala de máquinas con calor residual. Un armario pequeño puede que no lo sea. Cuando un HPWH extrae calor, descarga aire más frío y seco. En un sótano cálido, el enfriamiento y la deshumidificación pueden ser bienvenidos. En una habitación acondicionada durante el invierno, parte del calor puede provenir en última instancia del sistema de calefacción de la casa, lo que reduce parte del beneficio neto. La entrada o salida de aire por conductos puede cambiar esa interacción, pero el diseño de los conductos introduce requisitos de presión, flujo de aire, ruido y de instalación.
Mida la habitación, las aberturas de las puertas, la altura del techo, los espacios libres para servicio y la ruta utilizada para llevar los tanques nuevos y viejos a través del edificio. Los HPWH suelen ser más altos que los tanques convencionales porque el conjunto de la bomba de calor se encuentra en la parte superior. Verifique si las tuberías, estantes, escaleras o un techo bajo interfieren con la instalación o el servicio futuro.
Planifique la condensación, el ruido y el flujo de aire.
Debido a que el evaporador enfría el aire por debajo de su punto de rocío, la unidad produce condensado. Necesita un drenaje aprobado, una bomba de condensación u otro método de eliminación permitido por el fabricante. La línea debe protegerse contra obstrucciones y congelación, y no debe provocar daños por agua si falla una bomba. Una bandeja de drenaje y detección de fugas pueden ser prudentes o necesarias localmente, especialmente sobre el espacio terminado.
Un HPWH también contiene un ventilador y un compresor. No es silencioso. Las clasificaciones de sonido publicadas ayudan, pero la construcción de la sala y las rutas de vibración son importantes. Una unidad al lado de un dormitorio, oficina o sala de estar tranquila puede llamar más la atención que la misma unidad en un sótano. Evite cerrarlo impulsivamente para reducir el ruido; restringir su flujo de aire puede reducir la eficiencia o causar problemas operativos.
Tamaño para el patrón real de agua caliente del hogar
La capacidad del tanque por sí sola no describe el rendimiento del agua caliente. La clasificación de la primera hora estima cuánta agua caliente puede proporcionar una unidad completamente calentada durante una hora de alta demanda. Compare esa clasificación con duchas, baños, lavandería y lavado de platos simultáneos y el número de ocupantes, no simplemente con la capacidad del tanque antiguo.
Un tanque más grande puede permitir que la sección eficiente de la bomba de calor se recupere gradualmente mientras cubre picos cortos de agua almacenada. Un tanque demasiado pequeño puede depender más a menudo de elementos de resistencia, lo que reduce el ahorro. Por otro lado, un tanque innecesariamente grande cuesta más, ocupa más espacio y tiene una mayor superficie de espera. Solicite una explicación sobre el tamaño según los accesorios y el patrón de uso.
Los modos de funcionamiento importan. “Sólo bomba de calor” normalmente maximiza la eficiencia, pero puede recuperarse más lentamente. “Híbrido” o “automático” permite asistencia de resistencia. La “alta demanda” prioriza la recuperación y las “vacaciones” reducen las operaciones innecesarias durante una ausencia. Los nombres y el comportamiento varían según el fabricante, así que compare los manuales en lugar de asumir que todos los controles funcionan de la misma manera.
Compare el costo de la energía sin usar un promedio nacional a ciegas
ENERGY STAR estima que un HPWH certificado puede ahorrarle a un hogar de cuatro personas alrededor de $550 por año en comparación con un calentador de agua eléctrico estándar según los supuestos publicados. Ésa es una ilustración útil, no una promesa. Cree una estimación del hogar con el factor energético uniforme del modelo, el consumo anual esperado, su tarifa marginal de electricidad y una demanda realista de agua caliente.
Incluya el precio completo de instalación: tanque, entrega, remoción, cambios de plomería, trabajo eléctrico, manejo de condensado, permisos, bandeja de drenaje, restricción sísmica cuando sea necesario, kit de conductos si se usa y cualquier mejora del servicio. Luego reste sólo los incentivos para los cuales el proyecto y el hogar realmente califican. Las reglas impositivas y los reembolsos de servicios públicos cambian, así que verifique los requisitos actuales antes de comprar equipos.
Para una comparación justa, examine un período de propiedad consistente e incluya el mantenimiento esperado. La recuperación simple es el costo adicional de instalación dividido por el ahorro anual estimado. Considere también la garantía, la disponibilidad del servicio local, la duración probable de la residencia y el costo de un reemplazo de emergencia si el tanque existente falla.
| elemento de costo | ¿Incluir en la cotización de HPWH? | Por qué es importante |
|---|---|---|
| Equipo, entrega y retiro de tanques viejos. | Sí | Evita que un precio bajo sólo para el equipo distorsione la comparación |
| Trabajo de circuito o panel eléctrico. | Si es necesario | Los requisitos del modelo pueden diferir del tanque existente. |
| Drenaje o bomba de condensado | Sí | La sección de la bomba de calor produce agua durante el funcionamiento. |
| Bandeja de drenaje, sensor de fugas y cierre | Según sea necesario o apropiado | Reduce las consecuencias de una falla en el tanque, el accesorio o el drenaje. |
| Fontanería, control de expansión y aislamiento de tuberías. | Sí | Afecta la seguridad, la confiabilidad y la eficiencia entregada. |
| Permiso y puesta en servicio | Sí | Confirma que el sistema instalado, no solo el tanque, funciona según lo previsto. |
| Incentivo verificado | Restar después de confirmar la elegibilidad | Los programas, fechas, contratistas y modelos calificados pueden cambiar |
Los detalles eléctricos y de plomería pueden cambiar el proyecto.
Muchos HPWH de tamaño completo utilizan un circuito derivado de 240 voltios similar a un tanque eléctrico convencional, pero los requisitos de disyuntores y conductores son específicos del modelo. Las categorías de productos más nuevas pueden utilizar diferentes disposiciones de energía. Nunca asuma que el circuito existente es adecuado porque ambos tanques son “eléctricos”. Un instalador calificado debe verificar el voltaje, el tamaño del conductor, la protección contra sobrecorriente, los medios de desconexión, la conexión a tierra y los requisitos del código aplicable.
Los detalles de plomería también afectan la eficiencia y la confiabilidad. Aislar las tuberías de agua caliente accesibles reduce las pérdidas de distribución. Es posible que se requiera un tanque de expansión térmica en un sistema de plomería cerrado. La válvula de alivio de temperatura y presión debe descargarse a través de una tubería aprobada y sin obstrucciones hacia un lugar seguro. Las válvulas mezcladoras, los circuitos de recirculación, la dureza del agua y la calidad del agua local pueden afectar el diseño y el mantenimiento.
Aviso para propietarios de viviendas sobre compensaciones de comodidad
La mayor ventaja es un menor consumo de electricidad cuando la unidad pasa la mayor parte del tiempo en modo bomba de calor. Los beneficios adicionales pueden incluir la deshumidificación y la reducción del calor en una sala de máquinas cálida. Las desventajas son el ruido del ventilador, el aire de escape frío, una recuperación más lenta en el modo más eficiente, más componentes y la necesidad de gestionar el condensado.
El agua de entrada fría y una sala de instalación fría pueden aumentar el tiempo de recuperación o el uso de elementos de resistencia. Una familia con lluvias matutinas agrupadas puede experimentar el equipo de manera diferente a un hogar de dos personas con una demanda dispersa. Los controles pueden ayudar, pero la programación no debe comprometer la seguridad de la temperatura del agua ni crear condiciones favorables para el crecimiento microbiano. Siga las instrucciones del fabricante y de salud local.
Preguntas a poner en cada propuesta.
- ¿Qué tamaño de tanque y clasificación de primera hora se proponen y qué supuestos de demanda los respaldan?
- ¿La habitación cumple con los requisitos de temperatura, volumen, flujo de aire y espacio libre del fabricante?
- ¿A dónde irá el condensado y qué protege el edificio si falla el drenaje o la bomba?
- ¿Cuál es la clasificación de sonido publicada? ¿Está la unidad adyacente a una habitación silenciosa?
- ¿Se mantendrá, modificará o reemplazará el circuito eléctrico existente?
- ¿Qué modo de funcionamiento se utilizó para la estimación de ahorro?
- ¿Quién proporciona el servicio de garantía localmente y qué mantenimiento de rutina se requiere?
- ¿Se incluyen permisos, remoción, bandeja de drenaje, aislamiento de tuberías, control de expansión y puesta en servicio?
Cuando un tanque eléctrico estándar aún puede ser razonable
Un modelo de resistencia puede ser sensato cuando la instalación es extremadamente limitada, el hogar usa poca agua caliente, la electricidad es barata, el ruido es inaceptable, la propiedad se mantendrá solo por poco tiempo o el trabajo adicional hace que el HPWH no sea rentable. También puede ser un reemplazo práctico de emergencia cuando un tanque averiado debe restaurarse inmediatamente, aunque la planificación anticipada es la mejor manera de evitar esa decisión forzada.
La conclusión debería venir de la casa. Un HPWH es más potente cuando tiene una sala adecuada, una ruta de condensado planificada, suficiente almacenamiento para el uso pico, servicio eléctrico adecuado, soporte local competente y años para acumular ahorros. Un tanque convencional gana en simplicidad y costo inicial. Compare ambos como sistemas instalados completos.