Aerotermia
Qué es la aerotermia y cómo funciona
La aerotermia es un tipo de bomba de calor cuya tecnología emplea como fuente para su funcionamiento la energía contenida en el aire exterior que la rodea.
Entre las ventajas de la aerotermia se encuentran su alta eficiencia energética, su capacidad para reducir las emisiones de CO2, ya que utiliza una fuente de energía renovable como es el aire, y la ausencia de combustión dentro del edificio, que propicia que no haya emisiones de NOx y aumenta la seguridad.
Además, los equipos de aerotermia son también más económicos a largo plazo debido a su bajo consumo energético. Adicionalmente, ofrecen un alto nivel de confort, ya que permiten una distribución uniforme del calor o el frío en el hogar, evitando grandes diferencias de temperatura entre diferentes áreas.
Qué es una bomba de calor
En la naturaleza, la energía en forma de calor (energía térmica) se mueve siempre desde el foco caliente hacia el foco frío. Una bomba de calor es un sistema que transfiere energía térmica de un lugar a otro, pudiendo fijar en cada momento cual es cada foco en función de las necesidades, y basándose en los principios de la termodinámica de un fluido dentro de un circuito frigorífico.
El circuito frigorífico de los sistemas de aerotermia consta de 4 componentes clave: un compresor, un condensador, una válvula de expansión y un evaporador. Además, este circuito es totalmente estanco, y contiene un fluido, llamado gas refrigerante, que permite captar o ceder la energía térmica.
Se puede decir, de manera muy simplificada, que una bomba de calor es un sistema que extrae calor del medio natural que lo rodea y lo transfiere al interior de un edificio para generar ACS o proporcionar calefacción, o bien trabajar en sentido inverso, para proporcionar refrigeración.
Ese medio natural puede ser el aire del ambiente que lo rodea, en cuyo caso hablaremos de aerotermia; la tierra sólida (pozos verticales o excavaciones horizontales subterráneas), por lo que hablaremos de geotermia; o el agua (nivel freático, ríos, mares …), por lo que hablaremos de hidrotermia.
Cómo funciona la aerotermia
La bomba de calor aerotérmica utiliza un ciclo termodinámico en el cual se produce un intercambio de energía entre el gas refrigerante y el calor contenido en el aire exterior:
- Este refrigerante se encuentra al entrar al evaporador a muy baja temperatura y en estado líquido, y al contacto con el aire absorbe la energía térmica y cambia su estado a vapor. Esto es posible incluso con temperaturas exteriores muy bajas, lo que permite que la bomba de calor funcione tanto en verano como en invierno y en diferentes tipos de clima.
- El compresor es capaz de mover este refrigerante hasta la otra parte del circuito frigorífico, donde, por medio de un intercambiador de calor, este vapor caliente entra en contacto con una corriente de agua, elevando su temperatura y provocando el enfriamiento del gas, que se condensa y vuelve a su estado líquido.
- Finalmente, al pasar a través de la válvula de expansión, el gas refrigerante vuelve a las condiciones termodinámicas necesarias para comenzar de nuevo el ciclo.
Este proceso de intercambio de calor permite que la aerotermia sea un sistema muy eficiente y efectivo en cualquiera de las condiciones climáticas que podemos encontrar en nuestro país, dado el rango de temperaturas que tenemos durante todo el año, por lo que es una solución completa para las demandas de cualquier hogar.
Tipos de instalaciones: radiadores, suelo radiante y fancoils
Para sacar el máximo partido a la aerotermia, es importante seleccionar los emisores más adecuados para cada tipo de instalación. Los emisores son los dispositivos encargados de distribuir el calor o frío en el espacio. Los más comunes son los radiadores de baja temperatura, el suelo radiante y los fancoils.
Aerotermia con radiadores
En la aerotermia con radiadores, se distribuye el agua caliente que genera la bomba de calor haciendo que circule por los radiadores, y estos transfieren el calor al aire circundante por convección natural. En el caso de obras de rehabilitación, una de las principales ventajas es que en la mayoría de las ocasiones se puede instalar una aerotermia manteniendo los radiadores que ya estaban en la vivienda, ya que las temperaturas de impulsión de estos equipos son suficientes para que los radiadores no pierdan mucha capacidad. Esto reduce el coste de la obra considerablemente.
Aerotermia con fancoils
Los fancoils son dispositivos que cuentan con un ventilador y una batería de intercambio de calor y utilizan agua fría o caliente para conseguir que la temperatura del aire ambiente en el interior de las habitaciones sea la deseada, como si se tratara de un split de aire acondicionado convencional.
La ventaja de la aerotermia con fancoils es que su instalación es sencilla, permiten la refrigeración en verano, requieren poco mantenimiento y se pueden ir añadiendo uno a uno según las necesidades.
Aerotermia con suelo radiante
La instalación de aerotermia con suelo radiante es la combinación más eficiente de climatización para la mayoría de los hogares, ya que permite que la bomba de calor trabaje en un rango de temperaturas de agua en el que aprovecha mejor la energía. El suelo radiante consiste en un sistema de tuberías que distribuye agua caliente o fría, que se genera en la aerotermia, bajo el suelo de la vivienda.
Entre las ventajas de este tipo de emisor, destaca que permite mantener una temperatura constante en toda la vivienda, lo que proporciona un alto nivel de confort en todos los rincones de la casa. Además, no ocupa espacio, ya que se encuentra instalado bajo el suelo. El ahorro energético de este sistema es muy significativo a medio y largo plazo.
Tipos de bomba de calor aerotérmica
La bomba de calor aerotérmica, atendiendo a la configuración del circuito frigorífico, puede estar constituida como un solo dispositivo que se instalará en el exterior (equipos tipo monobloc), o puede consistir en un sistema dividido en dos unidades separadas, que se colocarán una en el exterior, y otra en el interior (equipos tipo split o partidos).
Ambos tipos de bomba de calor se rigen por los mismos principios termodinámicos y operan de manera similar, utilizando la energía del aire para calentar el hogar y la producción del agua caliente sanitaria, o invirtiendo el ciclo para proporcionar refrigeración.
Entonces, ¿en qué se diferencian la aerotermia tipo monobloc y la aerotermia tipo split?
Aerotermia tipo monobloc
Las bombas de calor monobloc contienen todos los componentes necesarios del circuito frigorífico en una sola unidad que viene sellada de fábrica, lo que simplifica mucho la instalación porque el instalador sólo maneja tubería hidráulica y no precisa tener certificación especial para manejo de gases refrigerantes.
Las unidades de aerotermia monobloc además de los componentes del circuito frigorífico (compresor, válvula de expansión, evaporador y condensador) contienen también el ventilador, y en muchas ocasiones la bomba hidráulica en una unidad que está muy bien aislada tanto para reducir las emisiones acústicas como para evitar problemas de congelación de las tuberías hidráulicas.
Aerotermia tipo split o partida
Las unidades de aerotermia split dividen los componentes del circuito frigorífico de la bomba de calor en dos módulos separados: uno externo con el ventilador, compresor, evaporador y válvula de expansión, y otro interno con el condensador y que en ocasiones integra también la bomba hidráulica o la válvula de 3 vías para la producción de ACS.
El refrigerante circula entre ambos módulos en un circuito cerrado, y las tuberías deben estar bien aisladas para evitar pérdidas de calor y daños. El instalador debe conectar los módulos y llenar los conductos con refrigerante, por lo que requiere tener una certificación para manipular gases fluorados y realizar inspecciones regulares.
Ventajas de la aerotermia
Calefacción, aire acondicionado y agua caliente, todo en uno
La aerotermia es capaz de proporcionar calefacción, agua caliente y aire acondicionado con una misma instalación, lo que permite ahorrar espacio y costes de instalación, funcionamiento y mantenimiento a largo plazo.
Instalación flexible
La bomba de calor aerotérmica es un sistema de fácil instalación capaz de adaptarse a cualquier tipo de espacio, ya que su ubicación no está condicionada por chimeneas y salidas de aire, necesarias en los sistemas de combustión.
Incluso puede adaptarse para aprovechar elementos de instalaciones preexistentes, lo que hace que la instalación de aerotermia sea una solución idónea para obra nueva, o para la reforma de una vivienda antigua.
Además, los equipos de aerotermia ocupan poco espacio ya que no requieren una zona para almacenar combustible, lo que también los convierte en dispositivos más seguros.
Bajo consumo energético
Este bajo consumo de la aerotermia se debe a que es un sistema renovable, ya que es capaz de extraer hasta un 75% de la energía que aporta del calor contenido en el aire, incluso a temperatura ambiente inferior a 0ºC.
Es una energía renovable y limpia
La aerotermia es uno de los sistemas de climatización más ecológicos del mercado. Al extraer gran parte de la energía del calor contenido de manera natural en el aire, una fuente renovable e inagotable, el consumo energético de la aerotermia es bajo en comparación con otros sistemas de climatización.
Además, a diferencia de las calderas de gas, gasoil o carbón, la aerotermia no emite CO2 a la atmósfera ni genera residuos, ya que en el proceso no se produce combustión alguna.
Por otro lado, cada vez son más frecuentes las instalaciones de aerotermia con paneles solares, una combinación que permite obtener un sistema de climatización altamente ecológico, eficiente y de muy bajo consumo.
La aerotermia es una solución de climatización eficiente, sostenible y versátil que ofrece múltiples ventajas, como la reducción de emisiones y del consumo energético a largo plazo. Para los instaladores, dominar esta tecnología es clave para poder ofrecer a sus clientes una solución de futuro acorde a las nuevas normativas, garantizando confort y ahorro energético.
