Curso de HULC desde cero: 41. Bomba de calor

Ejemplo de sistema unizona con bomba de calor aire-aire en HULC

En este vídeo trabajamos con un ejemplo práctico en el que se incorpora una bomba de calor aire-aire para climatizar un espacio individual en un edificio residencial. La herramienta utilizada es HULC (Herramienta Unificada LIDER-CALENER).

Introducción del sistema unizona

Partimos de un modelo que ya tiene definida la producción de agua caliente sanitaria. El objetivo es añadir un sistema de climatización para el espacio P02_E03 utilizando una bomba de calor tipo split, que proporciona calefacción y refrigeración por aire.

Como se trata de un único espacio, se selecciona la opción de sistema de climatización unizona. Se asigna el espacio correspondiente y se escoge como equipo una bomba de calor aire-aire, tecnología común en soluciones tipo split.

Definición del equipo

Para ajustar los parámetros del equipo, se consultan los datos del catálogo de un fabricante. A partir del cálculo de cargas térmicas del espacio, se determina que se necesita una capacidad de 5.700 W en calefacción y 4.600 W en refrigeración. Se selecciona un modelo con capacidad nominal de 5 kW en refrigeración y 6,3 kW en calefacción, valores que cubren las necesidades planteadas.

Se introducen en HULC los siguientes valores:

• Capacidad total nominal de refrigeración: 5,0 kW
• Capacidad sensible estimada: 4,0 kW
• Consumo en refrigeración: 1,1 kW
• Capacidad nominal de calefacción: 6,3 kW
• Consumo en calefacción: 1,4 kW
• Caudal de impulsión nominal: 462 m³/h

Curvas de carga parcial

HULC genera automáticamente una serie de curvas que definen cómo varía el consumo del equipo en función de la carga parcial. Sin embargo, en el caso de las bombas de calor, las curvas por defecto suelen subestimar el rendimiento a cargas parciales.

Al consultar el informe de resultados del programa, se observa que el rendimiento medio estacional en calefacción es sensiblemente inferior al nominal introducido, lo cual no concuerda con los datos del fabricante. Este proporciona una eficiencia superior a carga parcial, lo que indica que la curva por defecto no refleja adecuadamente el comportamiento real del equipo.

Modificación de las curvas

Para corregir esta discrepancia, se recomienda modificar las curvas de consumo a carga parcial en calefacción y refrigeración. En el ejemplo se opta por una simplificación: establecer un rendimiento constante independiente de la carga parcial.

Esto se consigue ajustando los coeficientes de la curva de forma que el consumo varíe de manera directamente proporcional a la potencia demandada. Con este cambio, el rendimiento medio estacional calculado por el programa se aproxima al valor nominal del equipo, obteniendo resultados más coherentes con el comportamiento esperado.

Consideraciones sobre la definición del espacio

Se comenta que esta aproximación resulta válida si el sistema es una bomba de calor centralizada que climatiza toda la vivienda por conductos. Sin embargo, si la instalación real consiste en varios equipos independientes, uno por habitación, sería necesario definir un espacio térmico por estancia y asignar a cada uno su correspondiente equipo, lo cual implicaría una mayor complejidad en el modelo.

En el caso trabajado, se opta por una solución simplificada para mostrar el funcionamiento de la herramienta y el impacto de la definición de curvas en los resultados energéticos.