¿Te has preguntado alguna vez si los proyectos son caros de ejecutar? Si eres de aquellos que consideran que emprender una tarea o llevar a cabo un proyecto implica un gasto significativo de recursos, este artículo es perfecto para ti. Descubre si tus suposiciones son acertadas y si realmente hay alguna manera de minimizar los costos al ejecutar un proyecto. Acompáñanos y descubre todo lo que necesitas saber sobre este tema.
Los sistemas mini-split son una forma fantástica de proporcionar calefacción y aire acondicionado para su hogar. Son muy eficientes y confiables, lo que los convierte en una opción sólida para muchas personas.
Pero desde que la crisis energética mundial llegó a las noticias, hemos recibido muchas preguntas sobre si su funcionamiento es costoso.
El precio de la electricidad estaba aumentando de todos modos, pero la guerra en Ucrania hizo que los precios subieran aún más. Por lo tanto, no sorprende que las personas que buscan instalar un sistema mini-split estén preocupadas por los costos de funcionamiento.
Este artículo analiza los factores que afectan los costos de funcionamiento de un minisplit. Ser consciente de esto le ayudará a mantener las facturas lo más bajas posible.
También hemos incluido un ejemplo de la vida real de los costos de funcionamiento de una bomba de calor mini-split durante un período de seis años, que es lo suficientemente largo como para suavizar los años inusualmente fríos o cálidos y reflejar el costo real.
¿Cuánta energía usan los sistemas mini-split?
Los mini-splits usan electricidad para mantener una temperatura agradable en el hogar. En general, son sistemas HVAC eficientes y no usan mucha energía, lo que mantiene bajos los costos de funcionamiento. Si bien hay muchos factores a considerar, operar un mini-split en lugar de un HVAC con conductos central puede ahorrar hasta la mitad o más en su factura.
Nuevamente, esta es una estimación aproximada y muchas variables afectarán el costo, incluida la ubicación, el aislamiento, el uso y la función de su sistema.
Antes de analizar los factores que influyen en el uso de energía de un mini-split, comprendamos para qué se usa esa energía y cómo funcionan estos sistemas.
¿Cómo funcionan los sistemas mini-split?
Tener un modelo mental de cómo funciona cualquier máquina ayuda a comprender conceptos específicos como la variación en el consumo de energía en diferentes condiciones.
Entonces, consideremos un sistema mini-split y eliminemos la mística que rodea la forma en que hace su trabajo.
El Ciclo de Refrigeración en un Mini-Split
El concepto básico de cualquier sistema mini-split es el ciclo de refrigeración. Eso es lo que usa para mover el calor de un lugar a otro.
En el caso del aire acondicionado, mueve el exceso de calor de su espacio vital al ambiente exterior. Un mini-split en modo calefacción hace lo mismo pero a la inversa: recoge el calor del aire fuera de su casa, lo mueve adentro y lo sopla hacia su sala de estar.
Un inteligente físico francés llamado Sadi Carnot presentó por primera vez los conceptos termodinámicos que sustentan el ciclo de refrigeración en 1824, por lo que los conocemos desde hace mucho tiempo. Recientemente hemos comenzado a aplicarlos para calentar y enfriar nuestros hogares.
La segunda ley de la termodinámica establece que el calor no puede fluir espontáneamente de un lugar más frío a un lugar más caliente. A menos que sea así, se realiza trabajo para hacer que el calor se mueva.
Una analogía útil aquí es la de una pelota, que no puede rodar cuesta arriba a menos que se la patee. El pateador imparte energía a la pelota, haciéndola viajar cuesta arriba.
De manera similar, el sistema mini-split con bomba de calor proporciona el ímpetu (en el lenguaje de nuestra analogía con la pelota, la patada) para mover el calor de un lugar más frío a uno más caliente.
Utiliza energía eléctrica para hacer funcionar un compresor, que concentra el calor en el fluido refrigerante que circula por el sistema y aumenta su presión antes de pasarlo al condensador. Luego, libera calor a través de las bobinas del condensador en el lado cálido del sistema.
Luego, el refrigerante continúa su viaje a través de una válvula de expansión hacia el evaporador (en el lado frío del sistema). Una vez más, recoge el calor del aire antes de comenzar el ciclo nuevamente.
En el caso de un acondicionador de aire, el controlador de aire sopla aire a través de los serpentines del evaporador hacia la habitación, creando un efecto refrescante. Un mini-split en modo calefacción sopla aire a través del condensador para calentarlo antes de usarlo para calentar el espacio habitable.
Además de las bombas de calor de fuente de aire, algunas bombas de calor recogen el calor del suelo o del agua. Puede leer más sobre los diferentes tipos de bombas de calor en nuestro artículo aquí.
¿Para qué necesitan electricidad los minisplits?
Los mini-splits usan electricidad para mover el calor del lado frío del sistema al lado caliente, pero ¿qué componentes necesitan más?
El componente que consume más energía con diferencia es el compresor. Este componente comprime el gas refrigerante en forma líquida y lo bombea a las bobinas del condensador, donde se libera calor.
La presión de la que estamos hablando aquí está entre 200 y 300 psi, que es diez veces más alta que la de un neumático de automóvil. ¡Eso requiere mucha energía!
El compresor consumirá alrededor de siete amperios mientras realiza esta tarea.
El consumo de energía posterior más considerable proviene de los ventiladores que soplan aire a través del condensador y el evaporador. Por lo general, funcionan entre 1,5 y 3 amperios.
¿Cuánta energía consumen los minisplits?
Ahora sabemos que la mayor parte de la electricidad que necesitan los mini-splits se utiliza para hacer funcionar el compresor y los ventiladores. Pero, ¿cuánta energía consumen en una configuración típica?
La cantidad de energía que utiliza un mini-split es proporcional a la carga de calefacción y refrigeración para la que está diseñado.
La carga de calefacción y refrigeración se mide en BTU, que significa Unidad Térmica Británica y se desarrolló para comparar diferentes fuentes de energía usando una base igual.
Un solo BTU se define como la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de 1 libra de agua líquida de 39 °F a 40 °F (siendo 39 °F la temperatura a la que el agua es más densa). Esta energía es aproximadamente la misma cantidad que obtienes al encender una cerilla, ¡así que no mucha!
Para poner esto en términos de gasolina para su vehículo, un galón de gasolina proporciona 120.286 BTU o lo mismo que 120.000 fósforos.
Los minisplits se miden en BTU por hora, que a menudo se abrevia simplemente como BTU en la literatura de ventas. Cuanto mayor sea la carga de HVAC, más BTU se requieren y más grande es la unidad que necesita instalar.
Entonces, así es como se mide la demanda de HVAC, pero ¿cómo sabe lo que necesita para su hogar?
Factores que afectan el uso de energía de los minisplits
El gasto energético específico de un mini-split depende de varios factores, entre ellos:
- Superficie del edificio
- Altura de los techos
- Zona climática donde se ubica el edificio
- Condiciones del viento
- Aislamiento del edificio
- Ganancia solar de las ventanas
- Cantidad de calor generado por las personas, la cocina y los electrodomésticos
- Qué tan hermético es el edificio
- Calidad de las ventanas (por ejemplo, doble o triple acristalamiento)
Hay otros factores, por supuesto, que ilustran que los costos de funcionamiento serán diferentes según sus requisitos específicos, así que tome cualquier cifra con cuidado y asegúrese de obtener asesoramiento profesional antes de comprometerse con una decisión.
Cómo calcular la carga HVAC de su hogar
Por supuesto, podría hacer todos los cálculos usted mismo, pero eso es bastante complejo y está más allá del alcance de este artículo.
Si desea obtener una estimación aproximada de la carga de calefacción y refrigeración de su hogar antes de hablar con un profesional, lo mejor que puede hacer es usar una calculadora en línea como Éste.
Una buena calculadora tendrá en cuenta la mayoría de los factores enumerados anteriormente y hará suposiciones sensatas para garantizar que la información sea razonablemente precisa.
Ejemplos de consumo de energía para mini-splits
Usando la calculadora anterior con sus suposiciones predeterminadas, calculamos las estimaciones de las cargas de calefacción y refrigeración para una habitación de 330 pies cuadrados en algunos estados de ejemplo. Tomamos una variedad de ubicaciones en todo el país para ilustrar qué cargas típicas es probable que haya en cada una de las diferentes zonas climáticas.
Los ejemplos a continuación asumen que la casa fue construida después del año 2000. También implican dos paredes expuestas con dos o tres ventanas de dos paneles, excelente aislamiento, una altura de techo de 8 pies y las características de una sala de estar de 330 pies cuadrados.
Ejemplos de cargas de HVAC para 330 pies2 Habitación (solo para ilustración)
| Construyendo América Zona climática | Ubicación | Estado | Carga de enfriamiento (Btu/h) | Carga de calefacción (Btu/h) |
| 1 (Caliente-Húmedo) | Hawai | Hawai | 3,100 | 700 |
| 2 (Caliente-Húmedo) | Tallahassee | Florida | 5,000 | 3,400 |
| 3 (Mixto-Húmedo) | gordon | Georgia | 5,200 | 3500 |
| 4 (Mixto-Seco) | San Andreas | California | 3.800 | 3,700 |
| 5 (frío) | campo de escoba | Colorado | 4,600 | 5,600 |
| 6 (frío) | Mononucleosis infecciosa | California | 4,600 | 4,900 |
| 7 (Muy frío) | Juneau | Alaska | 2,300 | 5,000 |
Siempre haga que un profesional calificado haga sus cálculos de carga de calefacción y refrigeración. Hay muchas variables, y es probable que sus necesidades específicas sean diferentes de otras.
¿Cuánto Cuesta Operar un Mini-Split?
Podemos estimar el costo de operar un mini-split con base en las cargas de calefacción y refrigeración, la eficiencia de la unidad y el costo de la electricidad.
Ejemplo de costo de enfriamiento usando un mini-split
Para fines ilustrativos, supongamos que tenemos un mini-split que enfría nuestra casa en Tallahassee, Florida. La carga de enfriamiento estimada que obtuvimos de la calculadora anterior es de 5000 BTU/h.
Podemos suponer que la unidad funciona ocho horas al día durante 125 días durante la temporada de enfriamiento. Eso nos da un total de 1.000 horas de funcionamiento durante la temporada (8 x 125).
La eficiencia de los mini-splits se mide usando algo llamado calificación SEER. SEER significa ‘clasificación de eficiencia energética estacional’ y es la salida de enfriamiento de la unidad durante una temporada de enfriamiento típica dividida por la entrada total de energía eléctrica durante el mismo período.
Una calificación SEER típica para una unidad como esta sería 20. Aunque es posible obtener una calificación más alta con las unidades modernas, estas serían más caras.
La carga de refrigeración de nuestra tabla anterior es de 5000 BTU/h, por lo que 5000 x 1000 horas = 5 000 000 BTU para toda la temporada de refrigeración.
Con un SEER de 20 Btu/Wh, la energía eléctrica utilizada sería de 5.000.000 ÷ 20 = 250.000 Wh = 250 kWh.
Suponiendo que el precio de la electricidad es de 0,11 $/kWh, el costo de funcionamiento de la unidad durante la temporada de refrigeración sería de 250 x 0,11 = 27,50 $.
Recuerde, este ejemplo es para un solo 330 pies2 habitación con excelente aislamiento, por lo que si desea enfriar una habitación más grande o toda una casa, o si su casa está menos aislada, le costará más que eso. Sin embargo, esta es una ilustración útil de la asequibilidad de estos sistemas.
Para obtener más información sobre el aislamiento de su hogar, lea nuestro artículo sobre Energy Star y ZERH Homes, que cubre diferentes necesidades de aislamiento.
¿Son los minisplits costosos de operar en modo de calefacción?
Los propietarios de viviendas pueden hacer un cálculo similar para mini-splits en modo calefacción, pero en lugar de SEER, se usa el ‘factor de rendimiento estacional de calefacción’ (HSPF).
En lugar de aburrirlo con más matemáticas, escuchemos a alguien que ha hecho funcionar su bomba de calor durante seis años y ha recopilado datos para mostrar qué tan bien ha funcionado.
Bomba de calor mini-split en Michigan
Matt Rosendaul instaló un sistema de bomba de calor mini-split en su casa en Michiana en 2014.
Antes de irse a Carolina del Norte después de vender su casa, Matt publicó un video que explica el sistema que ha estado operando desde 2014 y habló sobre un par de problemas menores de servicio que se tratan bajo la garantía.
Matt vive en el medio de Michigan, donde las temperaturas a menudo bajan a 20°F o más, lo cual es muy frío. Sin embargo, todavía hay suficiente calor afuera para que la bomba de calor lo recoja y lo use para mantener la casa caliente.
El sistema “funciona fantástico y nos ha ahorrado mucho dinero”, dijo Matt.
Según el fabricante, el sistema mini-split de Matt debería funcionar bien hasta los 15 °F, pero dice que en su experiencia práctica, en realidad funciona satisfactoriamente hasta los 9 °F. Podría haber comprado uno que funcionara hasta -15°F, pero eso habría costado más, y ha conservado su caldera de gas propano, que puede mantener la casa caliente durante un período de frío.
La casa de Matt es muy hermética y ahorra energía, lo cual debe tener en cuenta cuando lea los costos operativos de su mini-split.
También tiene una casa larga y estrecha que se presta bien a la bomba de calor sin conductos, que sopla aire en la sala de estar y continúa por la casa para calentar los dormitorios. Son unos grados más fríos que la sala de estar, pero eso está bien para él.
La casa de Matt necesitaba un estimado de 20,000 BTU para cumplir con sus requisitos. Él enfatiza la necesidad de que un contratista de HVAC haga los cálculos porque hay muchas variables a considerar.
Compró una unidad de 19,500 BTU que «parece estar funcionando muy bien para nosotros».
Sin embargo, la parte más interesante del video fue la sección donde habló sobre el costo de operar el sistema.
¿Son los mini-splits más costosos de operar que una caldera de propano?
Si calienta la casa usando solo su caldera de propano, la caldera de Matt usa $12 por mes de electricidad para hacer funcionar las bombas y 650 galones de gas propano. En total, esto cuesta $1,300 por temporada de calefacción.
Operar solo el mini-split para calefacción usa $57 de electricidad por mes o $342 por temporada de calefacción.
Esta operación ahorró $5,748 durante los seis años desde que el sistema ha estado funcionando, y solo pagó $4,100 para instalarlo. Eso significa que ha ganado $1,648. ¡Lo llamaríamos una victoria!
Puedes ver el video de Matt aquí.
Palabra final sobre el uso de energía mini-split
Los sistemas mini-split son altamente eficientes energéticamente, y la tecnología y la eficiencia siguen mejorando.
No son costosos de operar y pueden proporcionar calefacción y refrigeración para hogares en todas las regiones climáticas de los EE. UU., incluso calentar cómodamente casas como Matt’s en el centro de Michigan.
Muchas variables afectan la carga de HVAC de su hogar, y es fundamental que un contratista calificado diseñe su sistema para garantizar que tenga la capacidad adecuada.
Para obtener una guía muy aproximada, puede usar una de las muchas calculadoras en línea, que brindan cifras indicativas para las cargas de HVAC en cada zona climática. También pueden darle una idea de los costos, lo cual es útil en las primeras etapas de un proyecto, pero tómelos con pinzas y obtenga consejos específicos antes de seguir adelante.
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