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¿Funcionan las bombas de calor en lugares fríos? Esto es lo que necesitas saber. » Yale Climate Connections


Un frío extremo llegó a Minneapolis, Minnesota, en los días antes de la Navidad de 2022, con sensaciones térmicas tan bajas como -40 grados Fahrenheit, y muchos residentes aumentaron las temperaturas en sus sistemas de calefacción a gas. Sin embargo, la familia de Alex Tsatsoulis se mantuvo cálida utilizando un sistema eléctrico altamente eficiente llamado bomba de calor, que puede tanto calentar como enfriar hogares.

“No creo que la temperatura exterior haya subido por encima de cero durante un tiempo”, dijo Tsatsoulis. “Para ser honesto, me sorprendió que, en esa temperatura frígida, estuviera encontrando calor para introducirlo en la casa”.

Las bombas de calor extraen calor del aire exterior con un compresor y lo bombean hacia el interior. La adopción de esta tecnología en lugares fríos como Minnesota todavía es relativamente nueva, pero está creciendo rápidamente a medida que la tecnología de las bombas de calor para climas fríos mejora, los incentivos financieros aumentan y los propietarios eligen combatir el cambio climático en sus propias vidas. Mientras tanto, los créditos fiscales federales y los reembolsos pendientes están haciendo que sea más barato que nunca obtener una bomba de calor.

Tsatsoulis realizó el cambio a una bomba de calor cuando su familia se mudó a una casa con una caldera de gas natural y un aire acondicionado que estaban llegando al final de su vida útil. Inicialmente, los contratistas se opusieron a la decisión de la familia de alejarse del gas. Sin embargo, Tsatsoulis, con la ayuda del Centro para la Energía y el Medio Ambiente, una organización sin fines de lucro con sede en Minneapolis, luchó para lograrlo.

“La realidad es que tengo dos niños pequeños”, dijo, “y encerrarnos en otros 20 años de quemar gas no parecía lo correcto frente al cambio climático”.

El uso residencial de energía representa aproximadamente el 20% de la contaminación por calentamiento climático emitida en los Estados Unidos, según un análisis de investigadores de la Universidad de California-Davis. Una fuente importante es el petróleo, gases como metano y madera quemados para calentar millones de hogares en todo el país, por lo que muchos responsables políticos y activistas desean que los hogares cambien de combustibles fósiles a bombas de calor.

La electricidad en los Estados Unidos aún no es completamente libre de combustibles fósiles, pero fuentes como la eólica y la solar se están expandiendo rápidamente. La electricidad de Tsatsoulis proviene de la energía eólica. Grandes inversiones gracias a la Ley de Reducción de la Inflación, una legislación histórica sobre energía limpia aprobada por el Congreso en 2022, podrían acelerar una era de electrificación rápida. De hecho, fue diseñada para transformar la forma en que los estadounidenses alimentan cada aspecto de sus vidas, desde la industria de la energía hasta la caldera en sus sótanos.

Aquí hay cinco cosas que debes saber sobre el uso de una bomba de calor para enfriar y calentar tu hogar si vives en un clima frío.

1. ¡Qué sí, las bombas de calor funcionan en climas fríos!

Residentes, incluso tan al norte como Alaska, están utilizando bombas de calor para mantener sus hogares cómodos en invierno. En Juneau, una organización llamada Alaska Heat Smart ayuda a hacer el cambio.

“Creemos que casi cualquier hogar se beneficiará de una bomba de calor, excepto aquellos lugares que están a punto de caerse”, dijo Andy Romanoff, director ejecutivo de Alaska Heat Smart. “Si un hogar no tiene aislamiento o tiene ventanas de un solo panel, y puedes mirar debajo de la puerta y ver cómo entran los ratones, esos lugares pueden no estar listos para una bomba de calor”.

La organización de Romanoff ha ayudado a más de 350 personas en Juneau a instalar una bomba de calor hasta ahora, e incluso se utilizan bombas de calor al norte del Círculo Ártico en Alaska.

Mark Houston dirige un negocio con sede en Anchorage llamado Comforts of Home, que ayuda a las personas a hacer sus hogares más eficientes en energía.

Houston ha ayudado a residentes de pueblitos en el norte de Alaska para obtener bombas de calor, incluido un sistema utilizado para cultivar productos en un sistema de jardín hidropónico en la aldea de Kotzebue.

“Estuve allí una noche cuando se lo encendió cuando había una temperatura de 35 grados bajo cero, y generó calor”, dijo Houston, “suficiente para mantenerse cálido en aquel espacio”.

La mayoría de las bombas de calor para climas fríos pueden funcionar a plena capacidad hasta que la temperatura exterior llegue a unos 5 grados Fahrenheit o menos. Todavía calentará tu hogar a esas temperaturas más bajas, pero no necesariamente lo mantendrá tan cálido como te gustaría. Ahí es donde entran en juego las fuentes de calor complementarias.

2. El calor suplementario es importante para las bombas de calor en climas fríos

Cuando Natalie Yahr quería reemplazar la antigua caldera en su hogar de Madison, Wisconsin, con una bomba de calor, llamó a contratistas de obra locales. Todos le dijeron lo mismo: “No instalaremos una bomba de calor sin una caldera”, dijo ella.

Rabi Vandergon, gerente de programa en el Centro para la Energía y el Medio Ambiente en Minneapolis, dijo que la mayoría de los hogares en climas fríos necesitan calor suplementario junto con su bomba de calor.

Una razón importante es el costo. Los propietarios que buscan calentar solo con una bomba de calor en un clima frío a menudo necesitarían una bomba de calor muy grande y costosa. En Minnesota, Vandergon recomienda que las personas consideren las bombas de calor como un reemplazo del aire acondicionado primero y mantengan su caldera existente como fuente de calor complementaria en días frígidos.

Si necesitas un nuevo sistema de calefacción por completo, podrías considerar ir completamente eléctrico eligiendo una bomba de calor con una cinta calefactora eléctrica, que ayuda a mantener los hogares cómodos en días muy fríos. Para su hogar en Denver, Dan Esposito utiliza una bomba de calor con una tira calefactora eléctrica. “No es como un calentador eléctrico portátil o un radiador ni nada. Está instalado dentro de la unidad de la bomba de calor en sí”, dijo.

3. Empezar a planificar para su bomba de calor ahora

Tsatsoulis intentó obtener una bomba de calor cuando la caldera en su hogar anterior dejó de funcionar, pero no pudo encontrar a un contratista de obra con una bomba de calor disponible de inmediato. “La realidad es que, para la mayoría de las personas, es una emergencia lo que te hace hacer estas cosas, y si no estás preparado, no obtendrás la opción más eficiente”, dijo.

La planificación también puede ahorrarte dinero. Realizar actualizaciones eficientes en energía, como instalar nuevo aislamiento y ventanas, puede reducir el tamaño, y por lo tanto el costo, de una bomba de calor necesaria para calentar un hogar. Algunos propietarios pueden necesitar un nuevo panel eléctrico o caja de interruptores para respaldar una bomba de calor. Los incentivos federales de la Ley de Reducción de la Inflación pueden ayudarte a ahorrar dinero a medida que realizas estas actualizaciones.

Además, los créditos fiscales pueden compensar el costo de las propias bombas de calor. A principios de 2023, Erin Bloodgood instaló una bomba de calor en su hogar de Milwaukee, Wisconsin. “Es fantástico, es silencioso, es electricidad”, dijo, “y vamos a recibir mucho dinero de vuelta en nuestros impuestos al final del año”.

En Denver, el financiamiento local ayudó a Dan Esposito a ahorrar dinero en el costo de su nueva bomba de calor. Calificó para un reembolso de $7,200 de la ciudad y $800 de su empresa de servicios públicos.

Las organizaciones sin fines de lucro pueden ayudar a conectar a las personas con ahorros. La organización de Romanoff ofrece reembolsos y financiamiento a bajo interés para los residentes de Juneau, y el Centro para la Energía y el Medio Ambiente ayuda a los habitantes de Minnesota a identificar opciones de financiamiento.

También puedes buscar en la base de datos DSIRE los incentivos disponibles en tu área.

4. Los ahorros variarán según los factores locales

Si las bombas de calor sean una buena opción de ahorro de costos para un hogar dependerá de varios factores. Si un hogar se calienta actualmente con propano o calor por resistencia eléctrica, una bomba de calor podría ahorrarle a esa familia mucho dinero.

Para la casa de Romanoff en Juneau, el calentamiento con electricidad es extremadamente rentable debido a la energía hidroeléctrica barata de la ciudad. “Es increíblemente económico hacer funcionar una bomba de calor”, dijo. “Pagué $550 el año pasado para calentar mi casa, que tiene tres pisos”.

Josh Quinnell, un científico investigador principal en el Centro para la Energía y el Medio Ambiente, dijo que los estudios de campo han demostrado que las bombas de calor son una solución rentable para los habitantes rurales de Minnesota que dependen del propano para calentar sus hogares.

Por otro lado, el gas natural es un combustible relativamente económico. Entonces, si usas gas natural como fuente de calor, es posible que no veas ahorros de inmediato. Eso podría cambiar si la electricidad se vuelve más barata en el futuro o si los precios del gas natural aumentan.

Durante el invierno de 2022-23 en Denver, Esposito dijo que vio ahorros con su bomba de calor. “Hice algunos cálculos y traté de crear una factura como si todavía tuviera un horno de gas, y parece que ahorré $100 el mes pasado en comparación con el gas”, dijo. “Eso se debe a que los precios del gas han subido algo así como un 60% en Colorado desde el año pasado, mientras que los precios de la electricidad no han cambiado realmente”.

La mayoría de los propietarios verán ahorros inmediatos con una bomba de calor en los meses de verano. Las bombas de calor son mucho más eficientes para enfriar hogares que los aires acondicionados tradicionales.

Tsatsoulis en Minnesota mencionó que los costos de energía este invierno han sido bastante comparables a lo que habría esperado ver si su familia estuviera utilizando una caldera. “Creo que lo que veremos es probablemente un aumento en el uso durante el invierno y luego una disminución importante en el verano, lo cual es bastante bueno”, dijo.

5. Encontrar a un contratista puede ser complicado. Las organizaciones sin fines de lucro pueden ayudar.

Cada propietario de una bomba de calor entrevistado para esta historia mencionó que una de las partes más complicadas al obtener una bomba de calor fue encontrar a un contratista. Un buen lugar para comenzar suele ser con una organización sin fines de lucro local que trabaje en electrificación y pueda hacer recomendaciones de contratistas para contactar. Escribe tu ubicación y algunas de estas palabras clave en tu plataforma de búsqueda en línea: bomba de calor, electrificación, energía limpia, descarbonización o sin fines de lucro.

El Centro para la Energía y el Medio Ambiente creó una red de contratistas preferidos, que es cómo Tsatsoulis encontró una empresa para instalar su bomba de calor.

“Una de las grandes barreras era que muchos propietarios quieren este equipo, y llamarán al contratista, pero a veces el contratista intenta de disuadirlos de obtener una bomba de calor por diversas razones”, dijo Vandergon.

Los contratistas pueden ser cautelosos con las bombas de calor debido a experiencias con tecnología de décadas pasadas que no funcionaba bien en climas fríos. También pueden tener preocupaciones sobre la asequibilidad de la electricidad en comparación con el gas natural.

Esposito en Denver dijo que las primeras empresas a las que llamó intentaron convencerlo de volver a una caldera.

“Muchos de ellos son negocios familiares, y su reputación lo es todo. Así que definitivamente no estoy llamando a nadie sin información”, dijo. Pero mencionó que le gustaría ver más capacitación para ayudar a los contratistas a ver el valor en la nueva tecnología.

Por lo general, los contratistas tienen una selección limitada de bombas de calor disponibles. Si sabes que quieres un fabricante y modelo específicos, es posible que debas investigar para averiguar quién en tu área lo suministra.

La demanda debido a los incentivos federales de la Ley de Reducción de la Inflación ya está ayudando a popularizar las bombas de calor y atraer a contratistas. En Juneau, Romanoff dijo que hay tanta demanda que los contratistas y electricistas están luchando por mantenerse al día.

“Hay muchos cambios en este momento. Este IRA va a ser un gran problema. Va a cambiar fundamentalmente el mercado de las bombas de calor”, dijo Quinell. “Es muy emocionante. He estado esperando toda mi carrera para esto”.

Este artículo ha sido traducido por Pearl Marvell.





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