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¿Qué es la aerotermia y cómo funciona?

El constante desarrollo de la tecnología de aerotermia hace que sea una excelente alternativa a los sistemas de climatización y agua caliente convencionales, tanto para proyectos de obra nueva como para rehabilitación de edificios. La llamada energía del futuro ya se ha hecho presente. ¿Quieres saber cómo funciona y qué posibilidades prácticas tiene esta fuente de energía limpia, sencilla y segura?

 

¿Qué es la aerotermia?

Este término está compuesto por dos palabras: aero, relacionado con el aire, y termia, que indica calor. De aquí que la energía aerotérmica se defina como la “energía almacenada en forma de calor en el aire ambiente”. El principio básico de la aerotermia es la generación de calor tomando como fuente la energía contenida en el aire ambiental exterior. Esta tecnología se ha estado desarrollando tanto que, a día de hoy, los equipos de aerotermia son capaces de extraer ¡hasta el 75% de la energía que transporta el aire ambiental!

El Ministerio para la Transición Ecológica denomina la aerotermia como “la energía renovable capturada por bombas de calor”. Es decir, que para el gobierno en general y el CTE en particular, la aerotermia es considerada energía renovable. Este es el primer punto a favor.

 

¿Qué ventajas tiene?

  • La aerotermia tiene como fuente el aire ambiental exterior, por lo que se considera energía renovable.
  • En un solo sistema puedes abastecer totalmente la demanda de calefacción, agua caliente sanitaria y refrigeración de la vivienda.
  • Variedad de combinación absoluta con terminales interiores: radiadores, suelo radiante, fancoils, Split, …
  • Ahorro en consumo de electricidad de hasta un 70% con respecto a sistemas con combustión.
  • No es necesario contratar servicio de suministro de combustibles.
  • No se producen humos ni emisiones de gases a la atmósfera.
  • Fácil instalación y mantenimiento.
  • Es compatible con la producción de electricidad también con fuentes de energía renovables (fotovoltaica, eólica, …).

 

Desventajas de la aerotermia

  • La inversión inicial en la instalación es mayor.
  • Se necesita reservar un espacio en el exterior para instalar uno de los equipos.
  • El rendimiento en zonas muy frías se reduce bastante.

 

¿Cómo funciona la aerotermia?

La pieza fundamental de la aerotermia es un sistema formado por varias bombas llamado “bomba de calor”. Tras tomar el aire del exterior, la bomba de calor realiza una labor de “amplificación” de este poco calor contenido en el aire transformándolo en agua o aire caliente hasta 45ºC. ¿Cómo lo consigue? Gracias a un circuito en el que circula un gas refrigerante (R-290, R410, etc.). Este gas es el principal encargado de transportar el calor y por tanto la eficiencia del sistema depende de él.

Las bombas de calor pueden ser aire-agua o aire-aire. Se distinguen únicamente en el medio de salida, bien agua (radiadores, suelo radiante, fancoils) o bien aire (en el caso de climatización por conductos de aire, splits, cassette, VRV, etc.).

La tremenda eficiencia de la bomba de calor se traduce en bajos consumos. Por ejemplo: si tenemos una eficiencia de 4.5, quiere decir que la aerotermia consume un 1kW de electricidad y produce 4.5 kW en la salida. Interesante ¿No?

Otro punto de interés es que la aerotermia es capaz de funcionar para todas las necesidades térmicas del edificio: calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria. Todo en un mismo sistema.

 

 

¿Cómo se alimenta la aerotermia? ¿Qué combustible usa?

La aerotermia es un sistema “limpio”. ¿Qué quiere decir? La aerotermia no necesita ningún combustible para funcionar, solamente electricidad. Por lo tanto, esto supone una ventaja para el usuario, ya que no tendrá que limpiar de forma exhaustiva ninguna caldera ni emitirá CO2 y otros gases de efecto invernadero. El mantenimiento es por tanto mucho más sencillo que los sistemas con combustible.

Si además tenemos en el edificio un sistema de generación de energía solar fotovoltaica, que suministre la electricidad necesaria para funcionar la aerotermia, el sistema es “limpio” también desde el punto de vista medioambiental, al alimentarse de una fuente de energía renovable. Esta opción es muy interesante de cara al futuro y nos brinda la oportunidad de controlar la procedencia de nuestro mix energético.

También es recomendable que, si se usan radiadores en lugar de suelo radiante, el número de módulos sea mayor que convencionalmente, ya que la aerotermia calienta el agua a “baja temperatura” (45ºC) y las calderas tradicionales suelen enviar agua a los radiadores a 60-65ºC. Lo que quiere decir que será necesaria más cantidad de superficie radiante para calentar la estancia en comparación con la forma tradicional.

 

Componentes principales de un sistema de aerotermia

esquema aerotermia
Esquema de los componentes de un sistema de aerotermia

Sin meternos demasiado en temas técnicos, el sistema de aerotermia consiste en dos equipos diferentes:

  1. Unidad exterior (evaporador y compresor).
  2. Módulo situado en el interior del edificio (condensador).

 

Ambas unidades están unidas por el circuito que contiene el gas refrigerante. El calor se transfiere de fuera adentro a través del refrigerante, que cambia de estado gaseoso a líquido y otra vez vuelta a gaseoso, realizando el ciclo constantemente.

La función de la unidad exterior o evaporador es captar el aire exterior y transferir el calor que este contiene al refrigerante. El refrigerante entonces se comprime, consiguiendo una reducción del volumen y aumento de su temperatura. El gas caliente comprimido se dirige entonces por los conductos a la unidad interior o condensador, que es la encargada de transferir el calor del refrigerante para calentar agua o aire y enviarlo a nuestros terminales de calefacción, refrigeración o depósito de agua caliente. En la transferencia, el refrigerante se cambia a estado líquido y regresa de vuelta al evaporador, reiniciando el proceso. Este proceso de intercambio de calor es algo complejo y tiene que ver con la física termodinámica y la hidráulica.

 

 

Funcionamiento de la aerotermia en verano

La aerotermia es también capaz de producir frío para aire acondicionado. ¿Cómo lo consigue? Invirtiendo la dirección del circuito refrigerante. En lugar de tomar el calor del aire exterior, el refrigerante roba calor al agua del circuito interior del edificio, haciendo que ésta se enfríe a una temperatura óptima para refrigerar el ambiente interior. Al otro lado del circuito, en la unidad exterior, el refrigerante se pasa por el condensador y, en contacto con el ambiente exterior, expulsa aire caliente.

 

 

¿Dónde se puede instalar la aerotermia?

La tecnología de la aerotermia ha tenido unos años de desarrollo exhaustivo y ahora mismo podemos contar con sistemas muy eficientes. Lo común es encontrarnos con sistemas de aerotermia en viviendas unifamiliares y pequeños edificios, donde pueden combinarse muy bien además con una instalación fotovoltaica. Lo cierto es que, la aerotermia sale más rentable en este tipo de edificios y, cuando ya tenemos volúmenes mayores, lo recomendable es instalar geotermia. Aún así, como hemos dicho, la tecnología de la aerotermia se está desarrollando continuamente y, es posible que pueda instalarse en edificios de gran envergadura en un futuro.

 

Diferencias entre geotermia y aerotermia

aerotermia
Fuente: ecoforest.com

La principal diferencia entre el sistema de aerotermia y el de geotermia es la fuente de la que el equipo toma la energía para la generación del calor. En el caso de la geotermia, la fuente de calor tiene origen en la tierra. En la geotermia necesitas un circuito bajo tierra cerrado (colector) por el que discurre un fluido calorportador.

La temperatura del subsuelo es más estable que la del aire exterior, ya que tiende a tener temperaturas constantes y suaves durante todo el año. Esto resulta muy útil por ejemplo en países con inviernos duros, ya que la eficiencia de la aerotermia disminuye cuando la máquina toma aire exterior a temperatura menor a -5ºC.

En general, la eficiencia de la geotermia es mayor que la aerotermia (hablan de un 20% más), pero esto repercute en mayor desembolso económico y la necesidad de tener en la parcela suficiente espacio libre para instalar el colector. También existe geotermia por sondas profundas, que consiste en barrenar hacia el interior del terreno entre 100 y 200 metros, donde se instalará el circuito.

Una ventaja de la geotermia es que no necesita unidades exteriores y por lo tanto está mejor integrada en el edificio.

 

Aerotermia para edificios residenciales

Como alternativa a los sistemas de climatización con calderas de combustible, como el gasóleo y el gas natural, la aerotermia necesita menor mantenimiento. Comparando con los sistemas a base de pellets, el espacio necesario en el edificio es mucho menor.

Para comunidades de propietarios que ahora mismo utilizan el gasóleo como combustible de calefacción central y estén planteando una sustitución, cambiar a instalación de aerotermia es una ventaja ya que:

  • Es un sistema flexible, pudiendo tener la unidad exterior compacta centralizada y las interiores en cada piso individualmente.
  • La ubicación no está condicionada por la conducción de chimeneas.
  • El ahorro económico es notable desde el primer día.

 

¿Qué precio tiene la Aerotermia?

Los fabricantes de sistemas de aerotermia aseguran que esta es al menos un 25% más barata que los sistemas con caldera de gas natural. En efecto, según un estudio realizado por un fabricante, la instalación de aerotermia en fase de utilización resulta más barata porque el rendimiento de la bomba de calor suele estar entre 3 y 4, lo que quiere decir que puede aumentar cuatro veces lo que cunde 1 kW de electricidad. Por otro lado, el poder calorífico del gas natural es de 35.441 kJ/m3, aunque el consumo es mayor que el de la bomba de calor, ya que hay que sumarle este gasto de combustible.

La garantía de la aerotermia es que el mantenimiento es sencillo de realizar y que la única pieza que tiene mayor desgaste, el compresor, tiene una vida útil de 25 años y no es complicado reemplazarla.

El coste de una instalación de aerotermia en casa depende del fabricante y de las prestaciones. Los precios normales con buenos equipos rondan ente los 5000 y los 8000 €. Importante es tener en cuenta si el precio incluye la instalación completa o solo los equipos.

 

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Ángela Sisternes García
Arquitecta y diseñadora Passivhaus Certificada. Trabajando desde 2015 por edificios de gran calidad, confort y alta eficiencia.

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