Todo lo que necesita saber sobre los calentadores de agua con bomba de calor

Los calentadores de agua con bomba de calor representan una revolución en la tecnología de calentamiento de agua y pueden ayudar a los propietarios a ahorrar dinero mientras reducen sustancialmente la huella de carbono de una casa. Puede tomar algunos años de uso para darse cuenta de los ahorros, porque los nuevos calentadores de agua con bomba de calor son más costosos que los convencionales, pero el período de recuperación financiera generalmente no es largo, especialmente cuando reemplazando un eléctrico convencional

Un calentador de agua eléctrico con bomba de calor (HPWH) consume una cuarta parte de la electricidad que los calentadores de agua de resistencia lo hacen, y los costos de energía para los modelos de bomba de calor son aproximadamente un tercio de los asociado con calentadores de agua a gas. Eso es suficiente para entusiasmar a cualquier propietario, pero hay más. Los calentadores de agua con bomba de calor no tienen emisiones (como los calentadores de agua eléctricos) y en realidad brindan una cantidad limitada de enfriamiento y deshumidificación para el espacio en el que están ubicados. Esa es una gran noticia para las personas que viven en climas húmedos.

No hay tantas desventajas, pero una es que un sistema de bomba de calor no calienta el agua a las mismas altas temperaturas que los elementos calefactores resistivos o los quemadores de gas. Por esta razón, los fabricantes ofrecen calentadores de agua híbridos con bomba de calor que emplean tanto una bomba de calor como un sistema de calentamiento resistivo. Si tiene este tipo de calentador de agua, nunca se quedará sin agua caliente, y si observa simples prácticas de ahorro de agua, nunca debería necesitar las temperaturas más altas producidas por el resistivo elementos.

¿Qué son los calentadores de agua con bomba de calor?

Un calentador de agua con bomba de calor esencialmente extrae el calor del aire y lo mueve para calentar el agua en un tanque de almacenamiento al que se accede cada vez que se ducha, se baña o lava los platos. La tecnología de bomba de calor no es inusual ni difícil de entender porque es la misma tecnología que se emplea en los sistemas de refrigeración. A bomba de calor es básicamente un refrigerador que funciona en reversa, o dicho de otra manera, un refrigerador es un tipo de bomba de calor de fuente de aire. Ambos son intercambiadores de calor.

Un sistema de refrigeración consta de un circuito cerrado de tubería de cobre formado en dos bobinas en cada extremo. Un compresor presuriza un refrigerante en una bobina, la bobina del condensador, que lo convierte en líquido y libera calor. Los serpentines están separados por una pequeña abertura y, a medida que el refrigerante pasa a través de esta abertura hacia el serpentín del evaporador, se vaporiza, que es un proceso que extrae calor del aire circundante. En un refrigerador, el serpentín del evaporador extrae calor del compartimiento del congelador y se permite que el calor se irradie lejos del serpentín del condensador, pero en un HPWH, el serpentín del evaporador extrae calor del aire circundante y lo transfiere al serpentín del condensador, que se coloca dentro del tanque de agua.

Los serpentines del compresor y del evaporador suelen estar ubicados dentro de una carcasa en la parte superior de una bomba de calor. calentador de agua, que agrega altura adicional a la unidad, un hecho que debe tenerse en cuenta al elegir un ubicación. Algunos fabricantes adoptan un diseño modificado de un acondicionador de aire sin ductos/calentador de habitación, que es otro tipo de bomba de calor de fuente de aire, y ubique el compresor del calentador de agua en una unidad exterior separada. Los calentadores de agua con bomba de calor híbrida también tienen uno o más elementos de calentamiento resistivos que se extienden hacia el tanque desde el costado.

Comparación de costos operativos y de compra

Cada calentador de agua nuevo tiene una etiqueta amarilla de la Guía de energía que muestra dos datos importantes. El primero es el costo operativo anual del electrodoméstico y el segundo es la calificación de la primera hora: el volumen de agua caliente la unidad produce en una hora, que depende del tiempo de recarga (también conocido como la cantidad de tiempo que tarda el agua en calentarse).

El costo anual de operación de un calentador de agua de resistencia eléctrica típico de 50 galones es superior a $400, mientras que el costo de un modelo de propano o gas natural del mismo tamaño es de alrededor de $ 300, que no es mucho más bajo. El costo operativo de un calentador de agua híbrido comparable, por otro lado, es un poco más de $100. Un nuevo calentador de agua híbrido de 50 galones cuesta alrededor de $1200 en comparación con los $600 de un modelo a gas o eléctrico resistivo. Dada la diferencia en los costos operativos, los propietarios pueden compensar esa diferencia en dos o tres años.

Los calentadores de agua híbridos con bomba de calor se recargan un poco más lentamente que los modelos a gas, por lo que la calificación de la primera hora suele ser más baja, pero no mucho. Mientras que la clasificación de la primera hora para un modelo de gasolina de 50 galones es de alrededor de 86 galones, la de un HPWH híbrido es de aproximadamente 65 galones. La clasificación de la primera hora para un calentador de agua resistivo comparable es de 61 galones, por lo que un HPWH híbrido, que combina funciones de calefacción resistiva y de bomba de calor, en realidad puede superar a un eléctrico estándar modelo.

Requisitos eléctricos del calentador de agua con bomba de calor

El compresor que alimenta un sistema de bomba de calor es básicamente el mismo tipo de compresor que usa un refrigerador, aunque es más potente y consume un poco más de electricidad. Por lo general, consume 12,5 amperios o menos a 120 voltios, por lo que si el calentador no incluye elementos de calefacción eléctrica, se puede conectar a un receptáculo de pared estándar de 120 voltios.

En términos prácticos, ese tipo de economía de energía es más un objetivo que una realidad común porque la mayoría de los calentadores híbridos incluyen 240 voltios elementos calefactores resistivos para reducir el tiempo de recarga y aumentar la calificación de la primera hora. En consecuencia, los calentadores de agua híbridos deben conectarse a un circuito de 240 voltios como los calentadores de agua eléctricos convencionales.

Sin embargo, los modelos enchufables de 120 voltios están en camino e incluso pueden estar disponibles en algunos lugares. A.O. Smith, Rheem y GE Appliances han prometido presentarlos en algún momento de 2021. Estos modelos de 120 voltios prometen ser más fáciles de instalar y menos costosos de operar, pero sus clasificaciones de la primera hora serán más bajas que los modelos híbridos porque tardan más en calentar el agua.

Ventajas y desventajas de los calentadores de agua con bomba de calor

Los calentadores de agua con bomba de calor ofrecen muchos beneficios para los propietarios de viviendas y para el medio ambiente, pero no están exentos de inconvenientes. Ya sea que esté considerando uno como reemplazo de un calentador de agua existente o que esté instalando uno en una casa recién construida, tiene algunas ventajas y desventajas que sopesar.

Considere las ventajas de los calentadores de agua con bomba de calor:

• Los costos operativos de los calentadores de agua con bomba de calor son más bajos que los de cualquier otro tipo de calentador de agua, incluido un eléctrico sin tanque uno, que a menudo requiere un circuito de 50 amperios y suficiente energía para operar tres o cuatro acondicionadores de aire.
• Un HPWH no produce emisiones a diferencia del tanque y los calentadores de agua a pedido que funcionan con gas natural o propano.
• Debido a que expulsan aire frío y seco, los calentadores de agua con bomba de calor pueden ayudar a enfriar y deshumidificar espacios cálidos y húmedos.
• Los HPWH generalmente son fáciles de instalar y requieren poco más que la conexión al sistema de agua y a un circuito eléctrico, así como una línea de drenaje para manejar condensación que gotea del serpentín del evaporador. Los conductos son necesarios solo para las unidades instaladas en espacios pequeños con un volumen de aire insuficiente para un intercambio de aire eficiente.

Considere las desventajas de los calentadores de agua con bomba de calor:

• Para instalarse sin conductos, un HPWH debe instalarse en una habitación con al menos 700 a 1,000 pies cúbicos de espacio de aire. Si se instala en un espacio más pequeño, necesita conductos de entrada y salida que se extiendan fuera del edificio.
• Debido a que extrae calor del aire circundante, un HPWH no se puede instalar en un lugar frío. La temperatura del aire ambiente debe estar entre 40 y 90 grados Fahrenheit.
• Un calentador de agua con bomba de calor necesita un poco más de mantenimiento que uno convencional. Tiene un filtro de aire que debe reemplazarse regularmente y, según cómo esté instalado, es posible que la línea de drenaje de condensado deba limpiarse ocasionalmente para evitar el moho.
• Sin los elementos resistivos de respaldo, es posible que un calentador de agua con bomba de calor no pueda satisfacer la alta demanda. Si tiene una familia numerosa, es posible que deba escalonar las duchas en invierno para evitar quedarse sin agua caliente. Si reducir su huella de carbono es una prioridad principal, ese es un pequeño precio a pagar.

Comprar un calentador de agua con bomba de calor

Si está considerando comprar un nuevo calentador de agua con bomba de calor, querrá aprovechar todas las ventajas incentivos financieros, incluido un crédito fiscal federal de $300 y otros incentivos ofrecidos en el local nivel. La mejor manera de garantizar esto y maximizar sus ahorros de energía es comprar una unidad con la etiqueta ENERGY STAR. Un modelo con certificación ENERGY STAR ha sido probado por el Departamento de Energía y la certificación es una garantía de que está comprando el modelo de mayor eficiencia energética disponible. Puede encontrar modelos calificados en EnergyStar.gov.

Debe dimensionar su nuevo calentador de agua de acuerdo con la cantidad de personas en su hogar. Si elige un modelo que es más pequeño, se quedará sin agua caliente más rápido, pero sobredimensionando su agua calentador significa pagar demasiado por adelantado, así como en costos operativos diarios por agua caliente adicional que nunca usar. Puede usar una tabla de tallas como una guía aproximada:

• 30 a 40 galones sirven de una a dos personas.
• 40 a 50 galones sirven de dos a tres personas.
• 50 a 60 galones sirven de tres a cuatro personas.
• 60 a 80 galones sirven a cinco o más personas.

Tenga en cuenta que la cantidad de agua caliente que necesita depende de sus hábitos de uso del agua. Si su familia tiene la costumbre de conservar el agua caliente tomando duchas cortas y combinando cargas de lavado, es posible que pueda arreglárselas con un tamaño de tanque más pequeño de lo que necesitaría. Por otro lado, es posible que desee optar por un tamaño de tanque más grande si los miembros de su familia se duchan o se bañan con frecuencia.