Cambio de calefacción de aceite por bomba de calor con calefacción por suelo radiante y calefacción de leña

Hola, tenemos previsto renovar el sótano de nuestra casa, estado actual:

[*]casa de dos plantas (superficie habitable aprox. 243m², año de construcción 1977) con techo plano (techo renovado y aislado hace unos años)
[*]en la planta baja suelo radiante (desde el principio), en el sótano radiadores
[*]el sótano está medio en la ladera, hasta ahora sólo una habitación se usa activamente como oficina, esta se calienta durante la semana, el resto está sin calefacción
[*]calefacción y producción de agua caliente con petróleo (consumo anual aprox. 2000l/año; el asesor energético calculó independientemente un consumo final de energía de 39.500 kWh/a y una demanda de energía primaria de 191 kWh/(m²a))
[*]en la planta baja casi todas las ventanas han sido sustituidas poco a poco en los últimos años

El plan de renovación del asesor energético prevé en el primer paso las siguientes medidas:

[*]aislamiento de la pared exterior incluyendo nuevas ventanas en el sótano (posiblemente aislamiento interior de la pared que está en la ladera)
[*]aislamiento del suelo del sótano, sustitución de los radiadores por suelo radiante
[*]reemplazo de la caldera de petróleo por una bomba de calor aire-agua
[*]esto conduce según el asesor energético a: demanda de energía primaria específica de 49 kWh/(m²a), consumo final de energía esperado de 9.700 kWh/a

En pasos posteriores están previstas más medidas de aislamiento en el plan de renovación, pero inicialmente no se llevarán a cabo porque son demasiado complejas y por tanto actualmente demasiado caras.
Además estoy considerando instalar por mi cuenta una ventilación controlada de aire interior (clima interior, humedad) y una calefacción de biomasa para el invierno (posiblemente quemador de leña o reemplazar la antigua chimenea ineficiente en la sala de estar por algo eficiente), la leña en troncos la conseguimos prácticamente gratis (solo tenemos que “hacerlo” y traerla).

En este tema pude obtener bastante información aquí en el foro, pero también me han surgido nuevas preguntas:

[*]Leo aquí repetidamente que una bomba de calor combinada con suelo radiante funciona mejor sin acumulador. Las razones me parecen plausibles, pero la cuestión es la implementación concreta. En mis ofertas de los instaladores de calefacción hay acumuladores incluidos (probablemente porque así lo indica el fabricante de la bomba de calor correspondiente). Como no soy experto y no puedo ni quiero imponer una instalación contraria a las indicaciones de los fabricantes (si algo pasa, podría recaer sobre mí), me pregunto, ¿existen fabricantes de bombas de calor que no exijan acumulador? ¿O en general, cómo hacen los que defienden el "sin acumulador" en sus propias casas?
[*]Un instalador ofreció generosamente una bomba de calor de 18 kW, otro una de 12 kW. Con el consumo anterior de 2000 l de petróleo, ¿no debería ser suficiente algo en torno a 8 kW, especialmente en combinación con la calefacción de leña, no?
[*]El "antiguo" suelo radiante en la planta baja tiene distancias de colocación relativamente grandes (se sienten zonas cálidas y frías). El nuevo suelo radiante a instalar en el sótano deberá colocarse más cerca (mejor transferencia de calor → temperaturas de impulsión más bajas). Las superficies calefactadas son aproximadamente del mismo tamaño. ¿Pueden surgir problemas a partir de esto, por ejemplo con presiones, caudales o que el suelo radiante antiguo eleve innecesariamente la temperatura de impulsión? Si es así, ¿qué medidas serían adecuadas?
[*]Hasta que los niños sean lo suficientemente mayores para mudarse al sótano, durante los próximos años solo se tendrá que calentar la oficina allí. ¿Tiene sentido/es posible desde el punto de vista del ahorro energético ajustar inicialmente la calefacción hidráulica/térmicamente para que el sótano (posiblemente con excepción de la oficina) esté algo más fresco y luego, cuando los niños vivan abajo, hacer un nuevo ajuste (que podría coincidir con futuras medidas energéticas en la planta baja)?
[*]¿Existe algún riesgo para la bomba de calor si se conecta directamente el suelo radiante antiguo (corrosión, materiales que hoy ya no se usan, etc.)?
[*]El baño en la planta baja tiene suelo radiante, pero no se calienta lo suficiente cuando los niños se bañan. Hasta ahora lo resolvemos abriendo a tiempo el toallero, que está conectado al circuito de alta temperatura en el sótano. Pero este desaparecerá. ¿Se podría conectar el toallero a la caldera de agua caliente (por supuesto dimensionada correctamente, posiblemente como caldera mixta, queremos de todos modos una estación de agua caliente o similar)? ¿Es esto razonable o siquiera permitido? Esto tendría la ventaja de que la bomba de calor podría funcionar más eficientemente para la calefacción "normal" y solo tendría que proporcionar un nivel de temperatura más alto brevemente para el caso especial de que los niños se bañen. Si no, ¿otras ideas?
[*]¿Qué calefacción (de leña en troncos) es recomendable en este caso? ¿Quemador de leña en el sótano o una nueva estufa en la sala de estar? Según veo:


[*]Ventajas del quemador de leña: el calor puede usarse para calefacción o agua caliente en toda la casa y quizá sea subvencionable
[*]Ventajas de la estufa en la sala de estar: más barata de adquirir, funciona también en caso de corte eléctrico, tiene el “factor comodidad”
[*]Desventaja de la estufa en la sala de estar: el calor solo está disponible localmente y no para la producción de agua caliente (menos eficiente con bomba de calor) → ¿Se puede esperar un ahorro significativo de (electricidad) en invierno o se pierde porque el resto de la casa y el agua caliente deben seguir calentándose con la bomba de calor y solo está un poco más caliente en la sala de estar?

¡Muchas gracias de antemano por leer con paciencia y por las respuestas!

¿Nadie quiere decir algo al respecto? ¿Ni siquiera a una sola pregunta?

Eso también es un montón de información y un proyecto complejo.
Pero voy a dar un poco de mi opinión:

1: Si no se puede (o no se quiere) imponer la instalación sin acumulador, se debería optar por el mal menor, un pequeño acumulador en línea de unos ~50 litros (en el retorno). Los fabricantes normalmente lo permiten y no causa mucho daño. Yo lo hice simplemente y firmé que lo instalaría después si surgieran problemas. No se puede estropear nada.
Y ya que estás en eso: tampoco quieres reguladores individuales por habitación, ni un segundo grupo de bombas, ni una válvula hidráulica. Solo documentarse un poco sobre el tema, equilibrar durante un año y listo.
2: Necesitas la carga térmica correcta de la casa. Cuando se instale la bomba de calor, vas a calentar de manera diferente. Es decir, todo el día y todas las habitaciones. No funcionará calentar solo partes de la casa y solo a demanda. Eso no es eficiente y además requeriría una bomba de calor demasiado grande. Cuando tengas la carga térmica, preferiblemente calculada por habitación, eliges una bomba de calor adecuada SIN recargos de seguridad o para agua caliente. 18 kW es sin duda demasiado, pero 8 kW podría ser justo si el dato de 39.500 kWh/a es correcto.
Ah, y: si la cantidad de energía es correcta, deberías mejorar energéticamente la casa antes. Dinero para eso tienes, cuando llegue al último punto.
3: Sí, puede ser problemático. Soluciones: radiadores adicionales en las habitaciones. Además, poner calefacción de superficie en alguna pared o techo. O instalar uno o dos aires acondicionados que puedan ayudar. La peor solución sería aumentar solo para estas habitaciones la temperatura de impulsión mucho más.
4: Siempre calentar todo. Dos o tres grados más frío no es problema, más que eso no se hace por dos razones: la temperatura de impulsión deberá ser más alta, porque se extrae energía de las habitaciones ocupadas. Eso hay que compensarlo. Es menos eficiente que calentar en todas partes. La segunda razón es la posible formación de moho con temperaturas muy diferentes y la existencia de intercambio de aire.
5: Sí. Los metales pueden causar depósitos. Si se sabe qué se instaló (o se toman muestras de agua), se puede controlar añadiendo sustancias adecuadas.
6: Mi propuesta para el baño sería un emisor de infrarrojos que solo se active cuando sea necesario. También se podría ampliar con una calefacción de techo adicional.
7: Este es el punto más complicado, pero tú lo preguntaste. Mi opinión, por tanto:
Deja el leña. Por un lado cuesta dinero y espacio, ensucia, es agotador y además daña el medio ambiente doblemente. Primero por olor y partículas finas. Y luego, al igual que el petróleo, emite CO2 que NO puede ser absorbido a tiempo de nuevo. Hasta que los árboles que quemas vuelvan a crecer, el tema del cambio climático (con nosotros) ya estará solucionado. La sostenibilidad es un mito. Lo sostenible es dejar la madera en el bosque.
Además, solo el barrendero de chimeneas cuesta lo mismo que calentar dos meses con la bomba de calor. Es decir, ni siquiera financieramente se recupera. Desde el punto de vista económico también es un error.
Además queda una chimenea tonta en el tejado que te quita espacio para paneles fotovoltaicos importantes, y a la vez sombra a cinco otros.

Como, como ya se mencionó, ya no hará frío porque se calienta continuamente, no hay ninguna razón para encender una chimenea.

Si todo eso no te importa, yo optaría por una estufa sueca en el salón. De hecho, puede ser respaldo en caso de apagón y es mucho, mucho más barata. Solo la integración y control de un segundo generador de calor en tu sistema de bomba de calor no solo destruye la hidráulica, sino también tu bolsillo. Es innecesariamente complejo y por eso mucho, mucho más caro que lo que podrías ahorrar con la leña regalada. Por cierto, con las bombas de calor también se desmonta la solar térmica por esta misma razón y se reemplaza por fotovoltaica. ¡MUCHA fotovoltaica!

¡Hazlo simple! ¡Y ahora disfruta del emocionante proyecto! :)

Muchas gracias por la respuesta tan detallada, me ha ayudado mucho. He estado pensando en ello durante los últimos días, sobre todo en el último punto.

1: Si no se puede (o no se quiere) imponer la instalación sin acumulador, debería optarse por el mal menor, un pequeño acumulador lineal de unos ~50 litros (en el retorno). La mayoría de los fabricantes lo permiten y no causa mucho daño. Yo simplemente lo hice y firmé que lo instalaría si surgían problemas. No se puede estropear nada.
Y ya que estás en ello: tampoco quieres reguladores por habitación, ni un segundo grupo de bombas, ni un intercambiador hidráulico. Lee un poco sobre el tema, calibra durante un año, y listo.

¿Sería posible con esta configuración usar la bomba de calor para refrigerar en verano?

18 seguro que es demasiado, pero 8 podría ser justo si la cifra de 39.500 kWh/a fuera correcta.
Ah, y: si la cantidad de energía es correcta, deberías mejorar algo energéticamente en la casa antes. Tienes dinero para eso, si he entendido bien el último punto.

Los 39.500 kWh/a son el valor calculado para el estado actual. Con las medidas actualmente planificadas, según los cálculos del asesor energético, esperamos un consumo final de energía de 9.700 kWh/a. Sin embargo, el primer valor me parece un poco alto (actualmente usamos cerca de 2000 litros de gasóleo para calefacción al año, aunque solo se calienta “de verdad” la planta baja) y el segundo casi un poco bajo (las medidas de aislamiento del primer paso sólo afectan al sótano).
El aislamiento de la planta baja llegará más adelante porque eso complicaría mucho más todo el proyecto (la terraza hay que tocarla, hay dos vides en la casa, un balcón cubierto / jardín de invierno que ocupa casi todo el ancho de la casa, además es una construcción lindera y el aislamiento tiene que llegar hasta el terreno vecino, y también hay que adaptar el techo).

Olvida la leña. Por un lado cuesta dinero y espacio, ensucia, es trabajoso y además daña el medio ambiente por partida doble. Primero por el olor y el polvo fino. Y después libera CO2, igual que el petróleo, que NO puede absorberse de nuevo a tiempo. Hasta que los árboles que quemas vuelvan a crecer, el cambio climático (con nosotros) ya habrá ocurrido. La sostenibilidad es un mito. Lo sostenible es dejar la madera en el bosque.
Además, solo el barrendero cuesta tanto como calentar dos meses con la bomba de calor. Es decir, financieramente nunca lo recuperarás. Así que desde el punto de vista económico también es absurdo.
Además, encima queda una molesta chimenea en el tejado que te quita sitio para los módulos importantes de fotovoltaica, mientras que a cinco de ellos les da sombra parcial.

Como por lo que dices nunca hará frío porque se mantiene la calefacción constantemente, no hay motivo para encender una chimenea.

Si todo eso te da igual, yo optaría por una estufa de leña sueca en el salón. Realmente puede ser una reserva en caso de corte de luz y es mucho, mucho más barata. Solo añadir y controlar un segundo generador de calor en tu sistema de bomba de calor no solo estropea la hidráulica, sino también tu economía. Es innecesariamente complejo y por tanto mucho, mucho más caro que lo que podrías ahorrar incluso con madera regalada. Por el mismo motivo, los sistemas de bombas de calor se desmonta también la solar térmica y se substituye por fotovoltaica. ¡MUCHA fotovoltaica!

¡Hazlo simple! ¡Y ahora que disfrutes mucho del proyecto tan apasionante! :)

La fotovoltaica (actualmente cerca de 10 kWp) ya está instalada, pero las chimeneas también ;)
Entiendo que una calefacción de leña con circuito de agua no tiene sentido (aunque hubiera sido genial para el agua caliente donde la bomba de calor no es tan eficiente). Pero mi motivación para usar una estufa de leña adicional no es calentar todo el tiempo. Más bien quiero poder calentar un poco extra cuando hace mucho frío y la bomba de calor (de aire) es menos eficiente (serán pocos días al año), y disponer de un sistema de reserva (que ojalá nunca haya que usar):

[*] para el caso de un corte de electricidad prolongado (no necesariamente un apagón total, en ese caso probablemente tendríamos problemas más graves, pero también una tormenta local puede provocar varios días sin luz)
[*] Me siento más tranquilo sabiendo que tengo la energía de calefacción necesaria para el invierno almacenada localmente y no dependo de la voluntad de un proveedor (lo que pasó con los precios del gas el invierno pasado podría ocurrir también con la electricidad)

Por supuesto, alguien puede decir que eso es poco probable, pero hace tres años casi nadie esperaba una pandemia y hace un año una guerra en Europa.
Además, la bomba de calor solo funciona en verano y parte de la transición con electricidad verde propia. En invierno usa la mezcla eléctrica disponible, que actualmente es menos ecológica (la expansión de las energías renovables no sigue el ritmo del aumento de consumidores eléctricos). ;)

¿Sería posible usar la bomba de calor para enfriar en verano con esta configuración?

Sí. Pero como las bombas de calor con circulación de agua no pueden deshumidificar, lo cual es lo más importante en nuestros veranos, no aporta mucho. Si quieres que sea agradable, no te librarás de un aire acondicionado.

... un consumo de energía final esperado de 9.700 kWh/a.

Eso estaría realmente bien. Ten cuidado de que la bomba de calor no sea demasiado grande. Si el valor realmente baja tanto, incluso los equipos pequeños de 5 kW ya estarían en el límite (hago un cálculo rápido, mejor verifica tú mismo). Especialmente si tienes una chimenea, la resistencia eléctrica en la bomba de calor y quizás incluso un aire acondicionado como respaldo.

[*]por si se va la luz durante un tiempo prolongado
[*]Me siento más tranquilo si tengo la energía térmica necesaria para el invierno almacenada localmente

No hay nada malo en un poco de precaución. Y si solo quemas madera en casos de emergencia o de vez en cuando por romanticismo, tampoco es un drama ecológico. Pero entonces todo aboga por una chimenea de confort. Los sistemas con circulación de agua requieren flujo, por lo que no los puedes usar como respaldo en caso de apagón. Además, financieramente sería realmente un error. El poco agua caliente (a 50°!), donde la bomba de calor no es tan eficiente, la generarás al mediodía con tu propia electricidad. Por lo tanto, no tiene mucho peso.

Será un proyecto genial. Infórmate un poco más sobre calefacción con bombas de calor, eso ahorra mucho dinero y problemas. ¡Y mucho éxito!

Poco a poco todo se va concretando y se procede a la dimensionamiento de la bomba de calor, o mejor dicho, en qué estado de renovación conviene dimensionarla. Con la instalación de la bomba de calor se rehabilita energéticamente el sótano, la planta baja permanece por ahora, pero se pretende renovar tan pronto como haya nuevamente un poco de margen financiero y de tiempo.

Si la bomba de calor se dimensiona para la primera fase de ampliación, luego estará sobredimensionada tras la renovación del piso superior.
Si se dimensiona para la renovación completa, inicialmente estará subdimensionada.

Aquí está la idea de retomar la propuesta del aire acondicionado:

Sí. Como la bomba de calor agua-aire no puede deshumidificar, que es lo más importante en nuestros veranos, no aporta mucho realmente. Si quieres estar cómodo, no te libras de un aire acondicionado.
[...] quizás incluso tengas un aire acondicionado como respaldo.

y luego utilizarlo en invierno para calefacción como complemento a la bomba de calor. Aquí, por supuesto, también debe coincidir la dimensionamiento y surgen las preguntas:

[*] No solo la potencia de calefacción debe ajustarse a la casa, también la potencia de refrigeración. Si estos dos valores difieren mucho, ¿podría ser entonces conveniente usar en lugar de un aparato grande dos o tres pequeños y utilizarlos solo cuando sea necesario, verdad?
[*] ¿Cómo puedo dimensionar un aire acondicionado según la carga térmica? Para la bomba de calor funciona mediante un diagrama específico de dimensionamiento que muestra, a una determinada temperatura de impulsión, la potencia de la bomba y su dependencia de la temperatura exterior. Para los aires acondicionados no he podido encontrar hasta ahora un diagrama semejante; en cuanto a la potencia de calefacción, como máximo se indica un valor fijo para una combinación determinada de temperaturas (p. ej. 4 kW a 7 °C temperatura exterior y 21 °C temperatura deseada). Pero eso no me sirve para el caso de dimensionamiento en pleno invierno. ¿Cómo actuar aquí entonces?