Introducción
La aerotermia está ganando cada vez más relevancia como el sistema de calefacción del futuro. Cada vez requerimos sistemas de calefacción más eficientes y sostenibles y la aerotermia parece ser la solución ideal. Pero ¿qué es exactamente una aerotermia y cómo funciona? Esta guía explica de manera sencilla el funcionamiento de una bomba de calor, resaltando sus ventajas y las condiciones óptimas para su uso. Al mismo tiempo, se analizan situaciones en las que su uso podría no ser recomendable.
¿qué es la aerotermia?
La aerotermia es un dispositivo que transfiere energía térmica desde un lugar con una temperatura más baja (por ejemplo, el aire exterior, el suelo o aguas subterráneas) hacia un lugar con una temperatura más alta (como el interior de un edificio). Funciona según el mismo principio que un refrigerador, pero en sentido inverso. Un componente clave es el gas refrigerante, que dentro del equipo de aerotermia se evapora incluso a bajas temperaturas. En el ciclo de la aerotermia, el refrigerante atraviesa varios cambios de estado, lo que permite transferir calor de manera eficiente del exterior al interior. Existen diferentes tipos de aerotermia, que se diferencian principalmente por el medio del que extraen el calor. Sin embargo, el principio de funcionamiento básico es el mismo en todos los casos.
¿cómo funciona una aerotermia?
El componente central de una aerotermia es el refrigerante, que se evapora a bajas temperaturas dentro del equipo. En su ciclo de funcionamiento, pasa por varias etapas:
- Absorción de calor en el evaporador: El refrigerante en estado líquido absorbe el calor del entorno (por ejemplo, del aire exterior) y se evapora.
- Aumento de presión en el compresor: El compresor comprime el refrigerante en estado gaseoso, lo que eleva su temperatura.
- Liberación de calor en el condensador: En el condensador, el refrigerante transfiere el calor absorbido al sistema de calefacción del edificio y se condensa nuevamente, pasando de nuevo a estado líquido.
- Reducción de presión en la válvula de expansión: La válvula de expansión reduce la presión del refrigerante, enfriándolo para que pueda evaporarse nuevamente en el evaporador.
- Este ciclo se repite continuamente. Cuanto más frío sea el medio del que la aerotermia extrae el calor, más energía necesitará para hacerlo. Por esta razón, su eficiencia disminuye en condiciones de frío extremo (por debajo de 0º) en comparación con climas de temperaturas moderadas. Sin embargo, incluso en estas situaciones desfavorables, sigue siendo mucho más eficiente que los sistemas de calefacción basados en combustibles fósiles.
¿qué tipos de aerotermias existen?
Todas las aerotermias se basan en el mismo principio de funcionamiento. Existen diferentes sistemas entre los que los principales son:
- Aerotermia aire-agua (la más habitual): Utiliza el aire como fuente de calor y el agua como medio de transferencia térmica.
- Aerotermia tierra-agua: Extrae calor del suelo y usa agua como medio de transferencia.
- Aerotermia agua-agua: Utiliza aguas subterráneas como fuente de calor y el agua como medio de transferencia térmica.
Ventajas y desventajas de los diferentes sistemas de bombas de calor
Si bien las aerotermias agua-agua y tierra-agua suelen ser más eficientes, requieren inversiones adicionales en obras de excavación y trámites burocráticos para obtener permisos. La aerotermia aire-agua domina el mercado con una cuota de aproximadamente el 90 % debido a sus menores costos de instalación y su versatilidad. A continuación, un resumen de las principales ventajas y desventajas:
Aerotermia aire-agua
Ventajas:
- Costes de instalación bajos, generalmente más económica
- No requiere permisos especiales
- Se puede instalar en casi cualquier lugar
- Gran variedad de modelos y empresas instaladoras
Desventajas:
- Eficiencia algo menor en comparación con las aerotermias tierra-agua o agua-agua
- Genera más ruido (es importante verificar los valores de dB)
- Mayor consumo eléctrico en condiciones de frío extremo
Aerotermia tierra-agua y agua-agua
Ventajas:
- Mayor eficiencia, lo que se traduce en un menor coste de operación en comparación con las aerotermias aire-agua
- Funcionamiento más silencioso
- Consumo de energía estable, independiente de la temperatura exterior
- Aún más ecológicas que las aerotermias aire-agua
Desventajas:
- Requiere trabajos de excavación adicionales, lo que aumenta significativamente el coste de instalación
- Mayor inversión inicial
- Necesita permisos adicionales
- Su viabilidad depende de las características del suelo
- Menor disponibilidad de proveedores e instaladores
Conclusiones
Las aerotermias ofrecen una solución eficiente y ecológica para la calefacción y la producción de agua caliente en edificios residenciales. Al aprovechar fuentes de energía renovables como el aire, el suelo o las aguas subterráneas, contribuyen a la reducción de las emisiones de CO₂ y fomentan un futuro más sostenible. Aunque los costos iniciales pueden ser más altos en comparación con los sistemas de calefacción convencionales, sus bajos costos operativos y su larga vida útil convierten a las bombas de calor en una inversión rentable. Especialmente cuando se combinan con una instalación fotovoltaica, pueden amortizarse en muy poco tiempo.
¿cuáles son los indicadores más importantes de una aerotermia y qué significan?
Potencia de calefacción (capacidad térmica): Indica la capacidad de la bomba de calor para generar calor y calentar los espacios interiores, medida en kilovatios (kW).
- Potencia de refrigeración (capacidad de enfriamiento): Indica la capacidad de la bomba de calor para enfriar los espacios interiores, también medida en kilovatios (kW). Generalmente, este valor es similar a la potencia de calefacción.
- COP ("Coefficient of Performance"): Es la relación entre la cantidad de calor generado y la energía consumida. Un COP más alto indica una mayor eficiencia. Sin embargo, es mejor fijarse en el SCOP (ver más abajo).
- SCOP ("Seasonal Coefficient of Performance"): mide la eficiencia de una bomba de calor durante toda una temporada de calefacción. Cuanto más alto sea el SCOP, más eficiente será la bomba de calor, ya que generará más calor con menos consumo eléctrico.
- Un SCOP de 4, por ejemplo, significa que la bomba de calor produce 4 kWh de calor por cada 1 kWh de electricidad consumida. Este valor permite comparar fácilmente diferentes modelos y elegir el más eficiente para mantener tu hogar cálido sin aumentar excesivamente la factura de electricidad.
- Rango de temperatura de funcionamiento: Define el rango de temperaturas en el que la bomba de calor puede operar de manera eficiente. Un rango ampliado permite un uso eficiente incluso en temperaturas exteriores bajas, idealmente hasta -25°C.
- Nivel de ruido: Mide el sonido generado por la bomba de calor durante su funcionamiento, expresado en decibelios (dB). Es un factor clave si la unidad está cerca de zonas habitadas. Se recomienda que el nivel de ruido no supere los 50 dB, ya que valores más altos pueden requerir aislamiento adicional, lo que podría reducir la eficiencia y disminuir el COP.
- Refrigerante: El tipo de refrigerante utilizado influye en la eficiencia y el impacto ambiental del sistema. Algunos refrigerantes son más contaminantes y están siendo eliminados progresivamente en nuevas instalaciones.
Refrigerantes más comunes:
- R410A: Alta eficiencia, pero con un alto potencial de calentamiento global (GWP). Su uso en nuevas instalaciones está prohibido desde 2022.
- R32: Alta eficiencia y buena disponibilidad, aunque con un impacto ambiental moderado y es inflamable. Permitido hasta 2025.
- R290 (propano): Muy eficiente y ecológico, pero altamente inflamable. Es el refrigerante más actual y sostenible.
