La aerotermia es una energía respetuosa con el medio ambiente por varias razones:
- La energía del aire exterior es una fuente de energía gratuita para una calefacción ecológica.
- La energía contenida en el aire es inagotable, renovable y disponible en la naturaleza.
- Los sistemas de recuperación del aire, así como los fluidos utilizados no contaminan, es decir, no producen efectos negativos para la capa de ozono.
La Directiva Europea 2009/28/CE incluye a la aerotermia dentro del grupo de energías de fuentes renovables (art. 2)
¿Qué es y cómo funciona?
El principio de funcionamiento de la aerotermia es la combinación de una bomba de calor y un acumulador que utiliza el calor del aire como fuente renovable para producir agua caliente con el único objetivo de dar alto confort reduciendo las emisiones de CO2. Este mecanismo es el inverso del que se utiliza en los frigoríficos: un fluido refrigerante, mediante cambios de estado, extrae el calor contenido en el aire a temperatura inferior y lo cede al agua a temperatura superior, convirtiendo así el flujo natural del calor.
Las bombas de aerotermia utilizan el calor del aire como energía renovable. El agua del acumulador se calienta a través de un ciclo termodinámico, aprovechando el calor del aire aspirado por el grupo térmico:
1. El aire exterior es aspirado hacia el interior de la bomba de calor por un ventilador. Al pasar por la batería aleteada del evaporador el aire cede su calor, pierde alrededor de 10ºC y es expulsado.
2. El fluido refrigerante pasa por el evaporador y absorbe el calor cedido por el aire. Este proceso hace que el refrigerante cambie de estado evaporizando a presión y temperatura estables (0ºC; 5 bar).
3. El gas refrigerante pasa por el compresor donde el aumento de presión implica un aumento de temperatura, elevándose a estado de vapor sobrecalentado (70ºC; 20 bar).
4. En el condensador el refrigerante cede su calor al agua contenida en el acumulador. Este proceso hace que el refrigerante pase de vapor sobrecalentado al estado líquido, condensando a presión constante pero con una gran pérdida de temperatura (70-40ºC; 20 bar)
5. El líquido refrigerante pasa por la válvula de expansión, pierde temperatura y presión y vuelve a las condiciones de presión y temperatura iniciales (40ºC ->0ºC; 5bar). El ciclo termodinámico puede volver a empezar para el funcionamiento de la aerotermia.
5. El líquido refrigerante pasa por la válvula de expansión, pierde temperatura y presión y vuelve a las condiciones de presión y temperatura iniciales (40ºC ->0ºC; 5bar). El ciclo termodinámico puede volver a empezar para el funcionamiento de la aerotermia.
¿Por que Aerotermia?
En el caso de viviendas que dispongan de una parcela, la elección entre la aerotermia y la geotermia estará condicionada por el coste en la instalación. La geotermia es más cara de instalar. Aunque la aerotermia es mas sensible que la geotermia a las condiciones externas de temperatura, en algunos días al año puede ser necesario un pequeño apoyo, pero la media de rendimiento de una instalación aerotermia ofrece una alta eficiencia energética, reduciendo notablemente el periodo de amortización. En viviendas sin parcela, el sistema de aerotermia es el más indicado.
¿Qué presupuesto de instalación hay que prever?
A igualdad de superficie que calentar, la instalación de una calefacción aerotérmica cuesta algo más que una calefacción convencional, pero se amortiza muy rápido. Es el sistema de energía renovable más ventajoso en su relación inversión necesaria y el tiempo de amortización. La instalación de un sistema de climatización aerotérmica, es la que con menos equipos instalados, ofrece una solución completa: calefacción, refrescamiento y agua caliente sanitaria (ACS).
¿Es posible utilizar otra fuente de energía con la misma instalación?
Utilizando una calefacción de agua caliente para el interior de la casa, podrá cambiar de fuente de energía sin roblemas. Es un sistema universal.
¿El ahorro es elevado?
El ahorro con la climatización aerotérmica es real porque, para funcionar, el sistema necesita energía (gratuita) disponible en el aire: así que el ahorro es notable. Para comprobarlo, basta con comparar los costes de consumo de las distintas energías para una superficie equivalente. Como norma general, el ahorro de energía puede llegar al 75 % en comparación con otro sistema de calefacción.
¿Conlleva algún riesgo en este tipo de instalación?
No, porque la aerotérmia utiliza, por una parte, la energía natural del aire y, por otra, electricidad para traspasar esta energía a la casa. No lleva líquidos inflamables, no hay riesgos de explosión ni de olores... La aerotermia es segura a todos los niveles.
¿Necesita un mantenimiento periódico?
Este equipo de climatización requiere el mínimo mantenimiento exigible en la actual normativa vigente, pero será menor que cualquier sistema que requiera una combustión. Es mucho mas limpio por la ausencia de humos y evita las manchas de humo y polvo. Sólo tendrá que preocuparse de vigilar el estado de limpieza de la unidad exterior. Es un sistema muy seguro.
¿Una energía realmente gratuita?
Si, la energía del aire es una energía totalmente gratuita y está a disposición de todos. Existe en estado natural. La única inversión hay que hacerla una sola vez, instalando un equipo capaz de captarla y enviarla donde la necesitamos. Por cada 4 kW que necesite para la calefacción, sólo tendrá que aportar uno.
En invierno, ¿está garantizada la calefacción por aerotermia?
La potencia de calefacción que ofrece un sistema Aire-Agua depende de la temperatura del aire exterior. En período invernal, puede suceder que dicha potencia no sea suficiente para cubrir todas las necesidades de su vivienda. Para evitar cualquier posible descenso de la temperatura en su vivienda, la máquina cuenta con un sistema de apoyo que funciona de forma totalmente automática sin que usted tenga que estar pendiente de ello, el propio equipo se encarga de gestionarlo de manera óptima. Gracias a este sistema de gestión automático, la aerotermia garantiza la calefacción.
¿Es el suelo radiante el sistema más cómodo?
Todos los estudios recientes demuestran la eficacia y la comodidad de un sistema de suelo radiante a baja temperatura. También resulta muy eficaz este sistema con radiadores de alto rendimiento, que funcionan a baja temperatura, dando una sensación de confort muy similar al suelo radiante. El suelo radiante, junto con los fancoil de rejilla motorizada para zonificación, son los mejores sistemas de distribución de la temperatura dentro de una casa.
¿Se puede instalar una calefacción aerotérmica en una casa ya construida?
Este sistema de calefacción se adapta tanto a la nueva construcción como a la rehabilitación de edificios. La única diferencia guarda relación con el sistema de calefacción interior: radiadores o suelo radiante, según las obras que quiera usted efectuar. Éstas son las únicas obligaciones que debe tener en cuenta. La aerotermia ofrece las mismas prestaciones en nueva construcción que en rehabilitación de edificios.
En una casa ya construida, ¿se pueden utilizar los radiadores?
Sí. El sistema se puede adaptar a una red existente, por ejemplo de radiadores, siempre que éstos estén dimensionados para trabajar a baja temperatura. En caso contrario, habría que agrandar algunos radiadores. Por el contrario, la función de enfriamiento se verá limitada a una función de refrescamiento si inicialmente la instalación no se ha previsto para el enfriamiento. La calefacción aerotérmica se adapta a lo existente.
¿Se puede refrescar la casa en verano?
Es perfectamente posible refrescar la casa, si se utiliza un suelo radiante-refrescante o ventiloconvectores. El agua que circula se enfría a entre 18 °C y 20 °C, lo que permite refrescar la casa. Calor en invierno, frescor en verano, confort todo el año.
¿Cómo se genera el agua caliente sanitaria?
Un sistema de calefacción aerotérmica puede producir agua caliente sanitaria en abundancia para las necesidades de toda la familia. La nueva generación de generadores de aerotermia produce agua caliente sanitaria a temperaturas entre 55 y 60°C.
Tipos de bombas de calor aerotérmicas.
Bombas de calor aire-agua
Este tipo de bombas de calor es el más empleado para viviendas unifamiliares (calefacción, producción de ACS y refrigeración o refrescamiento por suelo radiante) y en grandes instalaciones de centros comerciales u oficinas (climatización mediante fancoils), aunque en estas últimas aplicaciones va perdiendo terreno frente a sistemas más modernos y completos como el VRV. En términos generales están compuestas por una unidad exterior que incorpora en su interior todos los elementos que conforman la bomba de calor, pero están muy extendidos en viviendas unifamiliares los sistemas partidos en los que el condensador se ubica en una unidad que se instala en el interior de la vivienda y que tiene forma de calentador, al cual también se pueden acoplar depósitos de acumulación para la generación de ACS.
Bombas de calor aire-aire
Las bombas de calor aire-aire se diferencian de los modelos de aire-agua en que la energía térmica generada por la unidad exterior se transporta directamente hacia las unidades climatizadoras interiores (splits) a través de un circuito de gas refrigerante. Las unidades interiores (conductos, suelo, pared, cassette, etc.) cumplen la función de disipar al ambiente (local) la energía térmica (calor o frío) generada por la unidad exterior. Este tipo de instalaciones quizá sea el más extendido y conocido, generalmente identificado como “aire acondicionado”.
Generadores termodinámicos para ACS
Los generadores termodinámicos de ACS son sistemas de muy reciente implantación en el mercado y que consisten en un equipo bomba de calor de muy poca potencia que sirve exclusivamente para la generación de Agua Caliente Sanitaria (ACS). Dentro de esta variante de bombas de calor existen también los equipos “monoblock” que incorporan la bomba de calor y el depósito de ACS en una unidad conjunta y los equipos “biblock” que separan la unidad exterior del depósito de ACS. Los más extendidos son los equipos “monoblock” que se pueden instalar dentro de una vivienda y emplear como fuente de energía el aire que queremos renovar del interior (aire de renovación que expulsaríamos al exterior por ventilaciones), de un garaje o de la propia extracción de los baños. La ventaja de emplear el aire de la vivienda es que el rendimiento del equipo aumenta considerablemente (COP superior a 3). El coste de estas instalaciones es muy competitivo y rentable.
Sistemas VRV
Los sistemas “VRV” o de caudal variable de refrigerante son equipos formados por una o varias unidades exteriores y que distribuyen la energía a través de circuitos de gas refrigerante, al igual que los equipos aire-aire. La principal diferencia es que el sistema VRV dispone de una tecnología que le permite adaptar los caudales de refrigerante de la instalación a la demanda existente en cada momento, hecho que reduce notablemente el consumo energético. Con este sistema también tenemos la posibilidad de entregar potencia calorífica en unas zonas del edificio y refrigeración en otras al mismo tiempo, de manera que se “balancean” entre sí dichas necesidades de energía contrapuestas. Gracias al continuo avance de los equipos VRV hoy en día podemos cubrir las necesidades de calefacción, climatización y hasta producción de ACS de grandes edificios (hoteles, complejos deportivos, edificios de oficinas, etc.) con un único sistema y de gran eficiencia energética.
Ayudas y subvenciones.
"Según la Directiva 2009/28/CE, las energía aerotérmica, hidrotérmica y geotérmica capturadas por bombas de calor quedan consideradas como energías procedentes de fuentes renovables, aunque debido a que necesitan electricidad u otra energía auxiliar para funcionar, solo se tendrán en cuenta las bombas de calor cuya producción supere de forma significativa la energía primaria necesaria para impulsarlas.
En la actualidad, aunque en la Directiva está definida la fórmula para determinar la cantidad de energía captada por bombas de calor que debe considerarse energía procedente de fuentes renovables, todavía no han sido fijados por la Comisión las directrices para que los Estados miembros estimen los valores del calor útil total proporcionado por bombas de calor y el factor de rendimiento medio estacional para las diferentes tecnologías y aplicaciones de las bombas de calor, teniendo en cuenta las diferencias de las condiciones climáticas, especialmente en climas muy fríos.
Teniendo en cuenta lo anteriormente mencionado, se ha estimado que la potencia actual de bombas de calor aerotérmicas, que cumplan con los requisitos que establezca la Directiva, será de forma aproximada la mitad del parque total de bombas instaladas y la previsión de evolución al año 2020 se ha considerado un incremento anual del 6% hasta el año 2013 y a partir de este año un incremento anual mayor motivado por la promoción de los sistemas de climatización a partir de fuentes de energías renovables junto con las medidas de eficiencia energética en edificios. Dentro de estas previsiones, quedan incluidas las aportaciones que se pudieran incorporar de proyectos de hidrotermia, aunque no se espera que esta cifra sea muy significativa."
