Calculadora de bomba de calor: coste de uso, SCOP, tamaño y ahorro

Cómo funciona esta calculadora de bomba de calor

El coste de funcionamiento de una bomba de calor es una cuenta sencilla: demanda de calor ÷ COP estacional × precio de la electricidad. El problema es que los dos datos de partida suelen ser estimaciones a ojo. Casi todas las herramientas en línea toman el SCOP del fabricante y una demanda de calor de regla práctica, y acaban desviándose un 30–50 %. Esta calculadora obtiene ambas cifras a partir de la física y de tu clima:

1. Demanda de calor. Tu casa se describe con un coeficiente de pérdidas térmicas H (vatios por kelvin). Sale de la superficie × un valor que depende del aislamiento (3,0 W/m²K para una casa de antes de la guerra sin aislar, hasta 0,25 W/m²K para una casa pasiva), o bien se deduce del combustible que quemas ahora y de los grados-día de calefacción de tu zona.
2. Clima. La temperatura media de cada mes se reparte en once intervalos de temperatura. Las medias proceden de las normales climatológicas 1991–2020 de 16 ciudades predefinidas o de la climatología por satélite de la NASA para cualquier punto del planeta. Los intervalos recogen las olas de frío, y eso importa porque el COP es más bajo justo cuando la demanda es máxima.
3. COP a cada temperatura. En cada intervalo, la temperatura de impulsión sigue una curva de compensación climática. El COP se calcula como una fracción del límite termodinámico (Carnot), con una penalización por desescarche entre −7 °C y +7 °C, cuando se forma escarcha en la batería exterior.
4. Límite de potencia. Si la potencia de la bomba de calor, corregida por temperatura, no llega a cubrir la carga, una resistencia eléctrica de apoyo cubre la diferencia con COP 1.
5. El agua caliente sanitaria se suma a razón de 1,6 kWh por persona y día más las pérdidas del acumulador, calentada a la temperatura de acumulación que fijes.

Obtienes el consumo eléctrico mensual, un SCOP realista, el coste de funcionamiento, la comparación con tu combustible actual y la diferencia de CO₂.

La fórmula

η es la parte del COP de Carnot que alcanza una máquina real: 0,42 en equipos básicos o antiguos, 0,47 en los modelos actuales de gama media y 0,52 en los inverter de gama alta con R290. Con 7 °C en el exterior e impulsión a 35 °C, el nivel estándar da un COP de unos 4,1. A −7 °C y 55 °C baja a unos 2,2, en línea con las fichas técnicas publicadas según la EN 14511.

Ejemplo resuelto: casa de 140 m² en Berlín

Tomemos los valores por defecto: 140 m² con aislamiento medio (1,5 W/m²K), clima de Berlín, impulsión de diseño a 45 °C con compensación climática, una bomba de calor de nivel estándar y ACS para tres personas. La casa necesita unos 14.300 kWh de calor al año (102 kWh/m² con el ACS incluida). Berlín tiene unos 2.400 grados-día de calefacción (HDD) con base 15,5 °C.

La bomba de calor lo cubre con unos 4.210 kWh de electricidad, un SCOP de 3,39. El COP de enero ronda 3,0 y el de abril pasa de 4. Las pérdidas de diseño son de 5,5 kW a −9 °C, así que un equipo de 5,5 kW cubre prácticamente toda la demanda; la resistencia de apoyo solo añade 2 kWh al año.

A 0,28 €/kWh, la bomba de calor cuesta ≈ 1.180 € al año en funcionamiento. La caldera de gas actual (rendimiento estacional del 88 %) quema 16.250 kWh de gas a 0,10 €/kWh, unos 1.625 €. La bomba de calor ahorra, por tanto, unos 445 € y 1,5 t de CO₂ al año (1,47 t con una red de 350 g/kWh frente a 2,97 t con gas). Sigue saliendo más barata mientras la electricidad cueste menos de 3,86 veces el precio del gas; la relación actual es de 2,8. Con un coste instalado de 14.000 € sin ayudas, la amortización simple ronda los 31 años. Aquí lo que marca la diferencia de verdad son las ayudas, las tarifas para bombas de calor y prescindir de la conexión de gas.

Cómo leer los resultados

• El SCOP es la cifra que hay que vigilar. Cada 0,5 de mejora recorta el consumo eléctrico un 13–15 % aproximadamente.
• Las pérdidas térmicas de diseño son la potencia necesaria en el día frío típico más duro. Úsalas para revisar los presupuestos de los instaladores: un equipo de 12 kW para una casa de 5 kW está sobredimensionado.
• Si la cuota de la resistencia de apoyo supera el 3–5 %, la bomba de calor se queda pequeña para tu clima o la temperatura de impulsión es demasiado alta.
• La relación de precios de equilibrio indica lo seguros que son los ahorros. Si tu relación electricidad/gas queda muy por debajo, las oscilaciones de precios no los harán desaparecer.
• La tabla mes a mes muestra adónde va el dinero. Los meses de invierno suelen concentrar el 60–70 % de la factura anual.

Valores típicos

Consejos para reducir el coste de funcionamiento de la bomba de calor

• Baja la temperatura de impulsión. Activa la compensación climática y cambia los dos o tres radiadores más pequeños. Suele ser la mejora de eficiencia más barata que puedes comprar.
• Aísla primero. Mejorar el aislamiento de la cubierta o de la cámara de aire reduce tanto la demanda de calor como la potencia de bomba que necesitas. Pruébalo con la calculadora de ahorro por aislamiento.
• Contrata una tarifa para bombas de calor o con discriminación horaria. Hacer funcionar el compresor y calentar el acumulador en las horas baratas puede bajar el precio efectivo un 20–40 %.
• Añade fotovoltaica. El ACS de verano y la calefacción de entretiempo pueden funcionar en gran parte con tus propios paneles solares.
• Hazla funcionar de forma constante. Las bombas de calor rinden mejor trabajando muchas horas a bajo régimen. Las bajadas fuertes de temperatura por la noche obligan a impulsar muy caliente por la mañana.

Limitaciones

La calculadora usa datos climáticos mensuales con una distribución estadística de temperaturas, no una simulación horaria, así que en emplazamientos muy ventosos o húmedos las pérdidas por desescarche pueden ser mayores. Los niveles de aislamiento predefinidos son medias; un estudio real de pérdidas térmicas puede diferir en ±25 %. El modelo de COP representa equipos modernos típicos y cada producto es distinto, así que consulta la ficha técnica EN 14825 del modelo que te ofrezcan. Las ganancias internas van incluidas en la temperatura base de 15,5 °C, y las ganancias solares a través de las ventanas no se modelan por separado. Para sistemas geotérmicos, usa la calculadora de bomba de calor geotérmica.

Método e hipótesis

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