Aerotermia: qué es, cómo funciona y qué ventajas tiene
La aerotermia es un sistema que produce calefacción, refrigeración y agua caliente de forma barata y renovable al extraer la energía térmica del aire.
¿Qué es la aerotermia?
La aerotermia es un sistema de climatización que genera calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria usando la energía del aire. En función de tus necesidades y del tipo de vivienda puedes elegir entre:
Se trata de un generador de calefacción, refrigeración y agua caliente con una alta eficiencia, que genera 4 kW de energía térmica por cada kilovatio de electricidad que utiliza para poner en marcha el compresor. Es decir, su rendimiento medio es del 400%, pero puede ser mayor en equipos de alta gama.
¿Por qué es tan eficiente la aerotermia? La eficiencia de la aerotermia viene de su capacidad de extraer la energía del aire, que es completamente gratuita y produce calor incluso a temperaturas bajo cero. De hecho, el aire irradia energía siempre que esté por encima de los 0º Kelvin (-273.15ºC) y, siempre que la temperatura exterior supere los -20 ºC, la aerotermia puede aprovechar el calor, aunque en los climas más fríos su rendimiento baja hasta el 130%.
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La aerotermia utiliza la energía del aire y reduce el consumo hasta un 80%
¿Qué tipos de aerotermia existen?
Según el suministro
- Aerotermia para calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria (ACS).
- Aerotermia para calefacción y refrigeración.
- Aerotermia solo para ACS.
¿Cuántos metros mide tu vivienda y qué tipo de equipo buscas?
Según el número de componentes
Aerotermia monobloc
Combina en el mismo aparato la bomba de calor, que se encarga de transmitir el calor de un espacio a otro, y el hidrokit, que cede el calor a las tuberías de la calefacción y el agua caliente sanitaria.
Se trata de un equipo perfecto para viviendas que disponen de suficiente espacio en la fachada o el jardín, pues libera espacio del interior de la vivienda. Se trata de equipos más compactos, pero menos eficientes.
Aerotermia bibloc
Está compuesta por dos máquinas: la unidad exterior y la unidad interior.
- En el exterior encontramos la bomba de calor, que se encarga de captar o expulsar el calor y transmitirlo al refrigerante.
- En el interior están el intercambiador de calor, que recibe el refrigerante caliente a través de la línea frigorífica, y el hidrokit, que lo utiliza para calentar el circuito de calefacción y ACS.
| Aerotermia monobloc | Aerotermia bibloc |
|---|---|
| Instalación sencilla, sin conexiones frigoríficas | La instalación es compleja y requiere la manipulación de gases fluorados |
| Como no tiene unidad interior, no ocupa espacio dentro de la vivienda | Es necesario tener espacio en el interior |
| Necesita menos mantenimiento, porque no hay riesgo de fugas de refrigerante | Necesita mantenimiento frecuente para evitar fugas de refrigerante |
| Es necesario tener suficiente espacio en el exterior o en la fachada. | Es del tamaño de un aire acondicionado, por lo que ocupa poco espacio en el exterior |
| Es necesario que estén cerca de los depósitos de inercia y ACS | Puede haber incluso 30 metros entre la unidad interior y la exterior |
| Su rendimiento es menor | Son más potentes |
Aerotermia: ¿Cómo funciona?
Las instalaciones de aerotermia utilizan una bomba de calor para obtener el calor del aire y desplazarlo de un lugar a otro. En invierno es capaz de extraer la energía térmica del aire incluso a temperaturas por debajo de los cero grados, para calentarla y transmitir su calor al interior de los hogares; en verano, extrae el calor de las casas y lo expulsa a la calle.
Funciona gracias al ciclo frigorífico, un proceso en el que el calor se mueve de un punto a otro a través de un refrigerante:
La bomba de calor capta la energía calorífica del aire de la calle y lo transporta al evaporador.
El evaporador funciona como un intercambiador de calor que sustrae el calor del aire para aumentar la temperatura del gas refrigerante.
Para generar calor, el refrigerante pasa por la válvula de 4 vías, que invierte el ciclo frigorífico, y llega hasta el compresor, un dispositivo propulsado por un motor eléctrico que reduce la presión del gas refrigerante, cuyas partículas se mueven a mayor velocidad y chocan entre sí, produciendo calor.
El refrigerante, a alta temperatura, pasa al condensador, que actúa como un intercambiador de calor que cede su calor tanto al agua del circuito de agua caliente sanitaria (ACS), como al agua de las tuberías del circuito de calefacción, irradiando calor a través de los emisores de calor: radiadores, suelo radiante, aire acondicionado o fancoils.
Por último, el refrigerante caliente pasa por la válvula de expansión, que reduce su temperatura para que el ciclo pueda volver a comenzar.
¿Cómo funciona la aerotermia en verano? En verano, la aerotermia utiliza un ciclo termodinámico para disipar el calor del ambiente. Funciona igual que el aire acondicionado, expulsando el aire que absorbe del interior de la vivienda a la calle. La única diferencia es que, al tratarse de una bomba de calor aire-agua, la refrigeración no ocurre a través de splits de aire acondicionado, sino a través de fancoils, suelo radiante o radiadores de baja temperatura.
Componentes principales de un sistema de aerotermia
Para que la aerotermia funcione correctamente nuestro sistema debe contar con una bomba de calor aire-agua, un depósito de inercia y un depósito de agua caliente sanitaria.
Bomba de calor
Es el componente principal de la instalación y podemos distinguir dos tipos principales las bombas de calor aire-aire y las bombas de calor aire-agua. La principal diferencia que encontramos es su funcionamiento.
- Las bombas de calor aire-aire: permiten extraer energía del aire para calentar o enfriar la estancia. Este tipo de aerotermia no funciona para agua caliente sanitaria.
- Las bombas de calor aire-agua: permiten aumentar o disminuir la temperatura del agua. Por tanto, pueden utilizarse para agua caliente, calefacción y refrigeración.
La eficiencia de la bomba de calor se mide mediante el COP (Coeficiente de operación). Este nos indica el rendimiento, es decir, la cantidad de kWh que es capaz de producir por cada kWh que consume. El COP varía entre 2 y 6 en función de la temperatura exterior e interior y la calidad de la bomba de calor. Todos los fabricantes nos proporcionarán esta información.
Las bombas de calor utilizadas para la aerotermia son capaces de refrigerar porque son bombas de calor reversibles.
Depósito de inercia para aerotermia
Todos los modelos de aerotermia deben llevar un depósito de inercia, sistema donde almacenar el agua caliente que han generado para su uso posterior. El depósito de inercia puede ir integrado en la bomba o estar separado. Cada vez son más los fabricantes que incorporan este depósito en sus bombas de calor, simplificando la instalación y aumentando la eficiencia del sistema.
El depósito recibe el agua caliente de la bomba a unos 45 °C, este la mantiene a dicha temperatura hasta que se produce una demanda de calefacción. Cuando esto sucede, una bomba hace que ese agua vaya al suelo radiante o a los radiadores de baja temperatura y caliente el hogar.
Cuando el agua vuelve del circuito de calefacción al depósito, lo hace a unos grados menos. Es importante saber que en los depósitos de agua se produce una estratificación, es decir, el agua caliente se acumula arriba y la fría abajo. Es por ello que cuando el agua sale del depósito hacia el suelo radiante sale por arriba, y cuando vuelve, lo hace por la parte baja.
Depósito de ACS para aerotermia
Como hemos visto, el agua caliente sale de la bomba y va al depósito de inercia de calefacción. En ese trayecto hay una válvula de 3 vías que, cuando hay una demanda de agua caliente, se acciona cortando el paso hacia el depósito de inercia y desviándolo hacia el depósito de agua caliente sanitaria (ACS).
También existen equipos de aerotermia para ACS exclusivamente, es decir, no proporcionan calefacción. Estos no necesitan de válvula de 3 vías ya que solo están destinados a un uso, el de satisfacer la demanda de agua caliente.
Este depósito dispone de un serpentín en su interior para mantener el agua caliente y que pueda ser usado tanto en duchas como en los grifos del hogar.
Es importante dimensionar bien la capacidad del depósito para no pasarnos o quedarnos cortos. Para ello hay que contar el número de habitantes de la vivienda y multiplicarlo por 35, que es la cantidad diaria de litros de agua caliente que consume una persona según el RITE. Así, una vivienda con 5 habitantes necesita un depósito de, al menos, 175 litros.
Ventajas e inconvenientes de la aerotermia
- Alta eficiencia: Es la calefacción más eficiente, ya que consume un 25% menos que el gas.
- Simplificación de las facturas: No necesitas contrato de gas, GLP o gasóleo. Por lo tanto, solo recibirás la factura de la luz.
- Versatilidad: Puede ser utilizado tanto en invierno como en verano porque incorpora un sistema de refrigeración.
- Ahorro en la factura de la luz: La aerotermia consume un 77% menos de energía (kWh) que la calefacción eléctrica y un 40% menos que el gas.
- Mayor seguridad: La aerotermia no quema ningún gas, por lo que evita el riesgo de fugas y mejora la calidad del aire.
- Energía limpia: La aerotermia extrae el 75% de su energía del aire: es un sistema renovable, sostenible y poco contaminante que solo genera 71 gramos de CO2/kWh.
- Financiación: Al instalar aerotermia puedes deducir hasta 3.000 € del IRPF..
- Coste de la instalación: El desembolso inicial es más alto que para el resto de instalaciones, pero compensa con el ahorro en el consumo.
- Necesidad de espacio para instalar: Se necesitan 5 m2 en el exterior de la vivienda para colocar el compresor.
- Dependencia de la temperatura externa: En zonas muy frías, con largos periodos de temperatura bajo cero, el rendimiento se puede ver afectado. En este caso tendrá que consumir un mayor porcentaje de energía eléctrica.
- Necesidad de emisores de baja temperatura: Para que sea lo más eficiente posible es necesario contar con suelo radiante o, en su defecto, radiadores de baja temperatura, lo que puede suponer un mayor coste o una gran obra en la vivienda.
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Beneficios de la aerotermia frente a otras energías
La aerotermia es, como vemos, una forma eficiente de regular la temperatura en el hogar. Sin embargo, ¿es la aerotermia la mejor forma de calefacción?
Esta decisión dependerá principalmente de las características del inmueble y de la zona en la que esté situada. Aún así, a continuación mostramos una sencilla comparativa entre las principales formas de calefacción en España, con sus principales ventajas e inconvenientes:
| Energías | Ventajas | Desventajas |
|---|---|---|
Aerotermia | Ahorro en las facturas de energía | Alto desembolso inicial |
| Ofrece calefacción y refrigeración | Eficiencia baja en climas extremos | |
| Escaso mantenimiento | Escasez de técnicos | |
| Electricidad | No requiere instalación ni combustión | La energía más cara |
| Gas natural | Temperatura confortable y homogénea | No llega a todo el territorio |
| Geotermia | Gran ahorro energético | Inversión inicial alta |
Aerotermia y geotermia tienen un funcionamiento muy parecido, ya que ambas funcionan con una bomba de calor, la diferencia es que la aerotermia coge la energía contenida en el aire y la geotermia la energía del subsuelo.
¿Con qué emisores de calefacción se puede combinar la aerotermia?
Aerotermia con suelo radiante
El suelo radiante consiste en unos conductos que se instalan debajo del suelo y permiten climatizar la habitación haciendo pasar el agua que calienta o enfría nuestro sistema de aerotermia.
La opción de calefacción con suelo radiante es la más recomendada tanto por expertos como por fabricantes para aprovechar al máximo la energía de la aerotermia y poder disfrutar de un calor más agradable y homogéneo a lo largo del inmueble.
Al contrario que la mayor parte de los tipos de radiadores, que emiten el calor desde un punto específico, el suelo radiante emite el mismo calor desde cualquier punto del suelo donde está instalado. Esto permite tener un calor más homogéneo y la ventaja de poder andar descalzo ya que el suelo está a una temperatura agradable.
El mayor inconveniente que encontramos en viviendas con una instalación de radiadores es el coste de instalación, ya que será más caro eliminar las tuberías y radiadores existentes para levantar el suelo de la vivienda e instalar el suelo radiante. Sin embargo, en viviendas nuevas o en las que se esté realizando una obra es recomendable aprovechar e instalar suelo radiante con aerotermia.
Una ventaja del suelo radiante o suelo refrigerante es que durante las épocas de calor servirá para enfriar las habitaciones. No proporciona la misma sensación que un aire acondicionado pero sí una sensación de frescor en todas las estancias.
Aerotermia con radiadores de baja temperatura
El funcionamiento base de los radiadores de baja temperatura es el mismo que el de un radiador convencional. Se hace pasar agua por unos conductos internos y climatiza la habitación. Sin embargo, estos son eficientes trabajando a menor temperatura, lo que hace que aumente mucho su rendimiento y, por ello, la de baja temperatura es el tipo de aerotermia con radiadores más utilizada.
Aerotermia con radiadores convencionales
Algunos sistemas de aerotermia permiten utilizar radiadores convencionales, sin embargo, para poder aprovechar estos radiadores es necesario instalar dos cosas:
- Aerotermia de alta temperatura: alcanza la temperatura requerida por los radiadores convencionales (65-70 °C). Estos sistemas son más costosos y solo se utilizan cuando ya tienes radiadores convencionales instalados y no quieres cambiarlos.
- Turbofans: ventiladores dispuestos sobre un bastidor que se enchufa a la corriente eléctrica y se acopla debajo del radiador para multiplicar la potencia de este. Esto permite que puedan trabajar a menos temperatura y sean más eficientes.
Fan coils para aerotermia
Los fancoils para aerotermia reciben a través de unos tubos el agua caliente o fría proveniente de nuestra bomba de calor aire-agua. Ese agua llega a una batería o intercambiador de calor que se compone de las propias tuberías y unas finas laminas de alunminio. A su vez, mediante un ventilador interno, el fancoil hace pasar el aire de la estancia por su interior, permitiendo que este capte el frío o calor de la batería antes de devolverlo a la estancia.
Split para aerotermia
La aerotermia para aire acondicionado split es similar a la máquina de aire acondicionado convencional que se instala una por estancia e inyecta aire frío en nuestra vivienda. Para poder utilizarlo es necesario disponer de una bomba de calor aire aire.
¿Qué eficiencia energética tiene la aerotermia?
La aerotermia es uno de los sistemas de climatización más eficientes en la actualidad: por cada kilovatio de energía eléctrica que consume, produce entre 3,5 y 6 kW de energía térmica, logrando un rendimiento de entre 350% y 600%.
Pero, ¿cómo es posible?
Pues bien, el secreto de su eficiencia es que las bombas de calor de aerotermia no generan energía, sino que la transportan: obtienen la energía térmica del aire y transmiten el calor de un foco más caliente a otro más frío.
Para llevar a cabo este proceso necesitan la electricidad que pone en marcha el compresor, la pieza encargada de generar calor. Pero, como la energía del aire es gratuita, el usuario en realidad tan solo paga una pequeña parte de la energía que consume: la electricidad utilizada para poner en marcha el sistema.
No todos los equipos de aerotermia tienen la misma eficiencia, esta se mide en función de dos coeficientes: el COP (coeficiente de operatividad) y el EER (ratio de eficiencia energética):
- COP: cifra que determina la eficiencia del equipo en modo calor. Suele oscilar entre 2 y 6 e indica los kW de energía que puede generar por cada kW de electricidad que consume.
- SEER: valor que marca la eficiencia del equipo en modo frío. Varía entre 3 y 8,5 y marca la energía calorífica que es capaz de generar en función de la electricidad que consume.
Consumo anual de una bomba de calor con COP 5,1:
- Consumo eléctrico: 2.212 kWh
- COP: 5,1
- Energía calorífica generada: 2.212 kWh x 5,1 = 11.281,2 kWh
- Gasto anual: 11.281,2 x 0,2 = 2.256,24 €
Como ves, el rendimiento de una bomba de calor de aerotermia con COP 5,1 es 5 veces mayor que el de un sistema de calefacción eléctrico.
¿Es una energía renovable?
La aerotermia es un sistema de energía renovable, pues así lo recoge el Parlamento Europeo en la Directiva 2009/28/CE:
Se entenderá por "energía procedente de fuentes renovables": la energía procedente de fuentes renovables no fósiles, es decir, energía eólica, solar, aerotérmica, geotérmica, hidrotérmica y oceánica, hidráulica, biomasa, gases de vertedero, gases de plantas de depuración y biogás.
Sin embargo, en el mismo documento aclaran:
Las bombas de calor que permiten la utilización del calor aerotérmico [...] necesitan electricidad u otra energía auxiliar para funcionar. [...] Solo deben tenerse en cuenta las bombas de calor cuya producción supere de forma significativa la energía primaria necesaria para impulsarlas.
Es decir, lo que determina si un equipo de aerotermia es o no renovables es el coeficiente entre la energía producida y la consumida: el COP. Por ese motivo, solo se consideran renovables los equipos de aerotermia con un COP superior a 3.
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Como hemos visto, la aerotermia es una solución innovadora y sostenible que puede transformar tu hogar. En Arquitectura Verde te ofrecen un acompañamiento integral en el diseño de tu vivienda, para que puedas disfrutar de todos los beneficios de esta tecnología.
Sus servicios incluyen:
- Asesoramiento personalizado: Te ayudan a elegir el sistema de aerotermia que mejor se adapte a tus necesidades y presupuesto.
- Diseño e instalación: Cuentan con un equipo de profesionales especializados en la instalación de sistemas de aerotermia, garantizando un funcionamiento óptimo y eficiente.
- Mantenimiento: Ofrecen servicios de mantenimiento preventivo y correctivo para asegurar la larga vida útil de tu equipo.
- ¿Por qué elegir Arquitectura Verde?
- Experiencia: Son expertos en soluciones energéticas sostenibles.
- Compromiso: Creen en un futuro más sostenible y trabajamos para hacerlo realidad.
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