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Consideración del caudal nominal
Las bombas de calor funcionan con una diferencia de temperatura de aprox. 5 K entre el caudal de
agua de suministro y el de retorno para una generación eficiente del calor. Esto las diferencia de las
fuentes de calor con calderas que pueden funcionar sin más con una diferencia de temperatura de
unos 10 o 20 K entre el caudal de agua de suministro y el de retorno. Una consecuencia de la reducida
diferencia de temperatura en las bombas de calor es que el caudal de las bombas de calor, necesario
para transportar el calor dentro del circuito, debe ser superior a la de las fuentes de calor con calderas
con la misma potencia calorífica. Por tanto, en el diseño se deben tener en cuenta especialmente el
caudal volumétrico nominal y la resistencia resultante de la red de tuberías.
Consideración de la anchura de tubería nominal
La caída de presión en la tubería aumenta exponencialmente con el caudal. Eso quiere decir que una
duplicación del caudal volumétrico provoca un aumento de 4 veces la caída de presión. Para ello es
decisiva la velocidad del flujo en la tubería, que depende del caudal y del diámetro interior de la tubería.
Como alternativa al cálculo de la red de tuberías, puede utilizarse un nomograma para determinar la
caída de presión entre segmentos de tubería. Como recomendación para el dimensionamiento de
tuberías de distribución principales, se aplica:
● La velocidad de flujo debe estar en el intervalo entre 0,3 y máx. 1,5 m/s.
● La caída de presión por metro debe ser de aprox. 0,1 kPa/m.
Mediante estos criterios se puede leer el diámetro nominal de tubería requerido en el nomograma
del tubo de cobre. Para determinar la resistencia de la red de tuberías de un tramo entero de tubería,
en primer lugar debe multiplicarse la caída de presión por la longitud de cada segmento de tubería y,
después, se deben sumar las caídas de presión de todos los segmentos. La resistencia total de un
tramo de tubería completo se obtiene como la caída de presión total de todos los segmentos de tubería
multiplicada por un factor adicional global de 1,5.
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IMPORTANTE
La suma de las resistencias individuales de todos los componentes de la red de tuberías no puede
superar la altura de impulsión de la bomba con el caudal volumétrico nominal. Si la resistencia de la red
de tuberías es demasiado elevada, el caudal nominal no se puede alcanzar con la bomba de circulación
de agua integrada de la unidad. Las funciones de control de la bomba de calor registran una caída por
debajo de la cantidad de circulación mínima y emiten una alarma.
5.3.3 Compensación hidráulica
La compensación hidráulica del sistema de transferencia de calor es el proceso consistente en optimizar
los caudales establecidos de varios segmentos de tubería mediante válvulas de regulación. De esta
forma se evita que algunas zonas individuales del edificio se calienten excesivamente mientras que
otras zonas con un caudal inferior permanecen frías. Por tanto, la compensación hidráulica aumenta la
comodidad habitacional y, al mismo tiempo, es necesaria para el funcionamiento eficiente de la bomba
de calor aire-agua. En consecuencia, la compensación hidráulica también es un requisito para el apoyo
económico de las bombas de calor.
5.3.4 Particularidades de la refrigeración
Desde el punto de vista hidráulico, un sistema de bomba de calor con modo frío no se diferencia de un
sistema únicamente de calefacción. Sin embargo, para determinar correctamente la cantidad anual total
de calor y frío que proporciona la bomba de calor, necesaria para calcular el coeficiente de eficiencia
energética estacional, es preciso usar contadores energéticos que registran la cantidad de calor, así
como la cantidad de frío.
5.3.5 Vaso de expansión
Las bombas de calor Aquarea tienen un vaso de expansión integrado con un volumen de 6 o 10 litros
según el modelo (véase la tabla) y una presión inicial de 1 bar.
Manual de diseño e instalación de bombas de calor aire-agua Aquarea – 02/2022
Diseño
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