Guía de preguntas y respuestas para la solución de problemas de bombas de calor en invierno

Cuando llega el invierno, las bombas de calor de fuente de aire operan en condiciones mucho más exigentes. Las bajas temperaturas exteriores, las altas cargas de calefacción, la escarcha en el evaporador, los cambios en el flujo de agua y los riesgos de congelación pueden exponer problemas que no aparecen durante los meses más cálidos.

Para distribuidores, instaladores y técnicos de servicio, el desafío es que el mismo síntoma puede tener varias causas diferentes.

Por ejemplo:

• Una alarma de alta presión no siempre significa que el circuito de refrigerante tenga un fallo.
• La escarcha en las tuberías de refrigerante no siempre significa que a la bomba de calor le falte refrigerante.
• Una unidad que no activa inmediatamente una alarma de alta presión aún puede tener un flujo de agua insuficiente.
• La concentración de anticongelante no debe seleccionarse simplemente según un porcentaje fijo.

En esta FAQ de solución de problemas de bombas de calor en invierno, respondemos siete preguntas prácticas que se encuentran comúnmente en proyectos de bombas de calor de aire a agua.

P1. ¿Por qué la bomba de calor muestra una falla de alta presión pero sigue funcionando?

Normalmente, una señal genuina de protección de alta presión debería hacer que la bomba de calor se detenga o entre en un estado de protección.

Si la pantalla muestra una falla de alta presión mientras el compresor continúa funcionando, lo primero que se debe investigar es la relación entre:

Protección de presión → Controlador principal → Pantalla/controlador

Hay varias posibilidades.

Posible Causa 1: La PCB principal detecta la alarma pero no ejecuta el apagado

El controlador puede recibir la señal de protección de alta presión, pero la lógica de apagado correspondiente puede no funcionar correctamente.

En este caso, la pantalla puede mostrar la falla mientras el compresor continúa funcionando.

Posible Causa 2: La pantalla muestra la alarma pero la PCB principal no procesa correctamente la señal de protección

Otra posibilidad es que la pantalla/controlador reciba o muestre la información de la alarma, pero la PCB principal no ejecute correctamente el comando de protección asociado.

Esto puede indicar un problema con:

• PCB principal
• Circuito de entrada de protección de alta presión
• Comunicación entre el controlador y la pantalla
• Lógica de protección

¿Qué deben hacer los técnicos?

No asuma que la máquina es segura simplemente porque continúa funcionando.

Verifique:

1. Presión real del lado de alta del refrigerante
2. Estado del interruptor/sensor de alta presión
3. Entrada de protección de la PCB principal
4. Historial de alarmas del controlador
5. Si la lógica de apagado del compresor está funcionando

Si la presión real del refrigerante es peligrosamente alta, la unidad no debe continuar operando hasta que se identifique la causa raíz.

Principio de diagnóstico clave: Una alarma que se muestra en la pantalla y la acción de protección real de la bomba de calor son dos cosas diferentes que deben verificarse por separado.

P2. ¿Por qué el manómetro de alta presión sube rápidamente inmediatamente después del arranque?

Un escenario común de puesta en marcha es:

• La bomba de circulación parece estar funcionando
• La bomba de calor arranca
• La presión del lado de alta sube rápidamente
• El manómetro se mueve bruscamente hacia arriba
• La protección de alta presión sigue poco después

Una causa importante es aire atrapado en el circuito hidráulico.

¿Por qué el aire en el circuito de agua puede causar alta presión?

El condensador/intercambiador de calor de placas necesita un flujo de agua suficiente para eliminar el calor del refrigerante.

Si queda una gran cantidad de aire en el sistema, la bomba de circulación puede parecer que está funcionando, pero la circulación de agua real puede verse significativamente reducida.

La secuencia se convierte en:

Aire atrapado en el circuito de agua
↓
Flujo de agua efectivo insuficiente
↓
Mala eliminación de calor del condensador
↓
La temperatura de condensación aumenta rápidamente
↓
La presión de descarga/lado de alta aumenta
↓
Protección de alta presión

Es por eso que simplemente verificar si la bomba de circulación está encendida no es suficiente.

Bomba en funcionamiento ≠ Flujo de agua correcto.

¿Qué se debe comprobar?

Antes de la puesta en marcha:

• Llenar el sistema correctamente
• Purgar el aire atrapado
• Comprobar purgadores de aire automáticos/manuales
• Confirmar el funcionamiento de la bomba de circulación
• Comprobar que las válvulas estén completamente abiertas
• Limpiar filtros
• Confirmar flujo adecuado a través del intercambiador de calor

Después de llenar un nuevo sistema hidráulico, la eliminación de aire debe considerarse un procedimiento de puesta en marcha esencial.

P3. ¿Se puede utilizar la presión del agua de la red para llenar un sistema de bomba de calor de aire a agua de circuito cerrado?

Sí, el agua de la red se puede utilizar normalmente para llenar y presurizar un sistema de calefacción hidráulica cerrado, siempre que la disposición de llenado y la presión final del sistema cumplan con el diseño del sistema y los requisitos del fabricante.

Sin embargo, un punto del material de campo original necesita una aclaración importante.

Una presión de 2 MPa equivaldría aproximadamente a 20 bar, lo que sería demasiado alto para muchos sistemas de calefacción hidráulica residenciales convencionales.

Para muchos sistemas de calefacción cerrados, la presión de llenado en frío suele ser mucho menor y debe determinarse según:

• Altura del edificio
• Altura estática
• Pre-carga del vaso de expansión
• Calificación de la válvula de seguridad
• Requisitos del fabricante de la bomba de calor

Por lo tanto, los técnicos nunca deben llenar ciegamente un circuito de calefacción de bomba de calor a 2 MPa.

El principio correcto es:

Llenar el sistema cerrado a la presión especificada en el diseño de la bomba de calor y del sistema hidráulico, luego purgar completamente el circuito y verificar la presión estable.

También inspeccionar:

• Vaso de expansión
• Manómetro
• Válvula de alivio de seguridad
• Purgador de aire automático
• Válvula de llenado
• Fugas del sistema

Para edificios de varias plantas, la altura estática también debe considerarse al determinar la presión de llenado correcta.

P4. ¿Por qué hay escarcha entre el distribuidor de refrigerante y el evaporador?

Durante la operación de calefacción, los técnicos pueden notar la formación de escarcha:

• Cerca del distribuidor de refrigerante
• En las ramas del distribuidor
• Cerca de la entrada del evaporador
• En varios circuitos de refrigerante

¿Significa esto automáticamente escasez de refrigerante?

No.

Una cantidad pequeña y relativamente uniforme de escarcha puede ocurrir en condiciones normales de calefacción a baja temperatura.

El problema importante es el patrón de escarcha.

¿Cuándo puede ser normal?

Si la escarcha es:

• Ligera
• Relativamente uniforme
• Consistente con condiciones ambientales frías y húmedas
• Se elimina normalmente durante la descongelación
• No está asociada con presión de operación anormal

puede ser simplemente parte de la operación normal de la bomba de calor.

¿Cuándo se debe investigar?

Si la escarcha se vuelve:

• Severa
• Muy desigual
• Concentrada en una sola rama
• Persistente después de la descongelación
• Asociada con baja presión de succión
• Asociada con capacidad de calefacción reducida

entonces se requiere una investigación adicional.

Las posibles causas incluyen:

Distribución desigual de refrigerante

El distribuidor de refrigerante puede no estar alimentando cada circuito del evaporador de manera uniforme.

Escasez de refrigerante

Una carga de refrigerante baja puede reducir la presión de evaporación y causar una distribución anormal de la temperatura de la bobina.

Fuga de refrigerante

Si la carga ha disminuido gradualmente, puede haber una fuga.

Restricción del circuito de refrigerante

Un tubo capilar, una válvula de expansión electrónica, una rama del distribuidor u otro conducto de refrigerante pueden estar parcialmente restringidos.

No diagnostique la escasez de refrigerante solo por la escarcha.

La presión, la temperatura, el sobrecalentamiento/subenfriamiento cuando sea aplicable, las condiciones ambientales y el patrón completo de escarcha del evaporador deben evaluarse juntos.

P5. ¿Necesita una bomba de calor de fuente de aire anticongelante en invierno?

Esta es una de las preguntas más importantes para las instalaciones de bombas de calor en climas fríos.

La respuesta es:

Depende del diseño del sistema y de la temperatura mínima local.

Para una bomba de calor monobloc de aire a agua, parte del circuito hidráulico se encuentra en el exterior.

Si la unidad se detiene debido a:

• Fallo de energía
• Fallo de la bomba
• Fallo de control
• Apagado prolongado
• Clima extremo

el agua dentro del intercambiador de calor exterior y las tuberías puede congelarse.

El agua congelada se expande y puede dañar:

• Intercambiador de calor de placas
• Tuberías de agua
• Válvulas
• Bombas
• Accesorios

Por lo tanto, la protección contra la congelación debe considerarse durante el diseño del sistema.

¿Cuánto anticongelante se debe añadir?

No existe un porcentaje universal que funcione para cada proyecto.

La concentración de anticongelante debe seleccionarse según:

Temperatura mínima de diseño local + protección contra congelación requerida + tabla de concentración del fabricante de anticongelante

Por ejemplo, la concentración requerida para un proyecto diseñado para condiciones de -10 °C puede ser muy diferente de un proyecto que se espera que experimente -25 °C o -30 °C.

Consulte siempre los datos de concentración/punto de congelación del proveedor de anticongelante.

Importante: El anticongelante también afecta el rendimiento de la bomba de calor

Aumentar la concentración de glicol puede cambiar:

• Viscosidad del fluido
• Resistencia de bombeo
• Flujo de agua
• Rendimiento de transferencia de calor
• Consumo de energía de la bomba

Por lo tanto:

Más anticongelante no es automáticamente mejor.

El objetivo es proporcionar suficiente protección contra la congelación mientras se mantiene un rendimiento hidráulico aceptable.

P6. La bomba de calor tuvo una alarma de alta presión. Después de desincrustar el intercambiador de calor, funciona normalmente. ¿Se debe reemplazar todavía la PCB principal?

Normalmente, no—no si la causa raíz se ha confirmado como un problema de transferencia de calor del lado del agua y las funciones de protección/control funcionan correctamente después.

Supongamos que la situación original fue:

Incrustación del intercambiador de calor
↓
Mala transferencia de calor / flujo efectivo reducido
↓
La temperatura de condensación aumenta
↓
La presión aumenta
↓
Protección de alta presión

Después de una desincrustación adecuada, si:

• El flujo de agua vuelve a la normalidad
• La transferencia de calor vuelve a la normalidad
• La presión del refrigerante es normal
• No se repite la alarma de alta presión
• El funcionamiento del controlador es normal

entonces no hay ninguna razón técnica para reemplazar una PCB que funciona simplemente porque ocurrió una alarma de alta presión anteriormente.

La alarma fue un síntoma.

La incrustación fue la causa raíz.

Esta distinción es fundamental en la solución de problemas profesional postventa.

Una nota sobre los productos químicos desincrustantes

El material fuente advierte específicamente contra el uso casual de ácidos fuertes como el ácido clorhídrico o el ácido sulfúrico.

Ese es un buen consejo.

Los ácidos fuertes o incompatibles pueden:

• Corroer los materiales del intercambiador de calor
• Dañar las juntas soldadas
• Atacar las tuberías
• Crear fugas
• Reducir la vida útil del intercambiador de calor

Utilice un producto desincrustante compatible con el material específico del intercambiador de calor y siga sus requisitos:

• Concentración
• Tiempo de circulación
• Temperatura
• Procedimiento de neutralización
• Procedimiento de enjuague

Después de la limpieza química, enjuague bien el circuito con agua limpia.

P7. ¿Qué sucede si la bomba de circulación no se purga correctamente?

Una bomba de circulación hidráulica puede estar funcionando eléctricamente y aun así no proporcionar un flujo de agua suficiente.

El aire atrapado en la bomba o las tuberías puede causar:

• Circulación reducida
• Flujo de agua inestable
• Cavitación/ruido de la bomba
• Mala transferencia de calor del condensador
• Mayor presión de condensación
• Menor eficiencia de calefacción

Un aspecto peligroso es que la bomba de calor puede no activar inmediatamente una alarma de alta presión.

La presión de operación real puede simplemente permanecer más alta de lo normal durante un período prolongado.

La secuencia puede ser:

Aire en el sistema
↓
Flujo de agua reducido
↓
Mayor temperatura de condensación
↓
Mayor presión de operación
↓
Estrés a largo plazo del intercambiador de calor / riesgo de incrustación

Por lo tanto, la ausencia de una alarma de alta presión no demuestra que el flujo de agua sea correcto.

Después de llenar o dar servicio al sistema, compruebe:

• Purgado de la bomba
• Purgadores de aire del sistema
• Flujo de agua
• Ruido de la bomba
• Diferencia de temperatura de entrada/salida de agua
• Presión del sistema
• Limpieza del filtro

Para unidades equipadas con un sensor de flujo o un interruptor de flujo, verifique que la lectura sea consistente con la operación real del sistema.

Solución de problemas de bombas de calor en invierno: El principio más importante

Muchos problemas de bombas de calor en invierno están interconectados.

Por ejemplo:

Aire en el circuito de agua

puede llevar a:

Bajo flujo de agua

que lleva a:

Mala transferencia de calor

que causa:

Alta temperatura de condensación

que produce:

Alta presión de refrigerante

y eventualmente:

Protección de alta presión

Esto significa que los técnicos deben evitar diagnosticar una bomba de calor solo a partir del código de falla final.

Una mejor filosofía de solución de problemas es:

Alarma → Datos de operación → Condición del sistema → Causa raíz

en lugar de:

Alarma → Reemplazar componente

Esto es particularmente importante en sistemas de bombas de calor hidráulicas porque la bomba de calor en sí misma es solo una parte de la instalación completa.

Tabla rápida de solución de problemas en invierno

Preguntas frecuentes: Preguntas adicionales para propietarios e instaladores de bombas de calor

¿Puede el aire atrapado causar una alarma de alta presión en una bomba de calor?

Sí. El aire atrapado en el circuito hidráulico puede reducir el flujo de agua efectivo a través del condensador. La mala eliminación de calor aumenta la temperatura y la presión de condensación y puede eventualmente activar la protección de alta presión.

¿Puede una bomba de circulación funcionar sin circular suficiente agua?

Sí. Una bomba puede estar alimentada y girando mientras que las bolsas de aire, las válvulas cerradas, los filtros bloqueados u otras restricciones hidráulicas reducen significativamente el flujo real.

¿La escarcha en las tuberías de refrigerante significa que la bomba de calor tiene poco refrigerante?

No necesariamente. La escarcha ligera puede ocurrir en operación normal de invierno. La escarcha severa o desigual debe evaluarse junto con las presiones de refrigerante, las temperaturas, el flujo de aire y el rendimiento del evaporador.

¿Puede un intercambiador de calor incrustado causar protección de alta presión?

Sí. La incrustación reduce la transferencia de calor y puede restringir el rendimiento del lado del agua. Esto puede aumentar la temperatura de condensación y la presión del refrigerante del lado de alta.

¿Debo añadir más glicol para una mejor protección contra la congelación?

No ciegamente. Una mayor concentración de glicol mejora la protección contra la congelación, pero también aumenta la viscosidad y puede reducir el rendimiento de transferencia de calor e hidráulico. Seleccione la concentración según el punto de congelación requerido y las recomendaciones del fabricante.

¿Toda bomba de calor monobloc necesita glicol?

No necesariamente. La estrategia de protección contra la congelación depende del clima, la configuración de la instalación, la energía de respaldo, los controles, el diseño de las tuberías y los requisitos del fabricante. Sin embargo, los sistemas expuestos a condiciones de congelación deben tener una estrategia de protección contra la congelación efectiva.

Una mejor manera de diagnosticar problemas de bombas de calor en invierno

Para instaladores e ingenieros de servicio, recomendamos comprobar el sistema en este orden:

1. Confirmar el código de falla
↓
2. Comprobar la presión y temperatura de operación reales
↓
3. Comprobar el flujo de agua y el funcionamiento de la bomba
↓
4. Eliminar el aire atrapado
↓
5. Comprobar filtros, válvulas y estado del intercambiador de calor
↓
6. Comprobar el flujo de aire exterior y la escarcha
↓
7. Comprobar el funcionamiento del lado del refrigerante
↓
8. Comprobar sensores y controles eléctricos

Esto evita uno de los errores más comunes en el servicio de bombas de calor:

Reemplazar piezas antes de identificar la causa raíz.

Conclusión

El invierno es la verdadera prueba de un sistema de bomba de calor de fuente de aire.

Algunos de los problemas más comunes no son causados por el compresor o el circuito de refrigerante en sí.

Pueden originarse en:

• Flujo de agua insuficiente
• Aire atrapado en el sistema hidráulico
• Presión incorrecta del sistema
• Incrustación del intercambiador de calor
• Mala distribución del refrigerante
• Protección contra congelación incorrecta
• Problemas de sensores o controladores

Por esta razón, la solución de problemas exitosa de bombas de calor requiere que los técnicos miren el sistema completo en lugar de solo la unidad de bomba de calor.

Un código de falla nos dice lo que la bomba de calor detectó.

No necesariamente nos dice qué causó el problema.

Esa diferencia está en el corazón de la solución de problemas profesional de bombas de calor.

Serie de guías de solución de problemas de bombas de calor en invierno

Esta FAQ es parte de nuestra serie técnica práctica de bombas de calor en invierno:

Parte 1 — Alarma de alta presión: Causas y solución de problemas

Parte 2 — Alarma de baja presión: Causas y solución de problemas

Parte 3 — El tanque de agua no se llena: Causas y solución de problemas

Parte 4 — Desbordamiento del tanque de agua: Causas y solución de problemas

Parte 5 — Escarcha del evaporador y problemas de descongelación

Parte 6 — FAQ de solución de problemas de bombas de calor en invierno

Para obtener más conocimientos técnicos sobre bombas de calor de fuente de aire, soluciones OEM y guías de solución de problemas:

www.ecoheat-pump.com