Tecnología: bomba de calor aerotérmica

La aerotermia es una energía renovable que aprovecha la energía térmica existente en el aire y la transfiere hacia el interior de la vivienda mediante una bomba de calor, pudiendo proporcionar calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria, en función de las necesidades de confort de la vivienda.

Una bomba de calor extrae la energía de la naturaleza: del aire (aerotermia), del agua (hidrotermia) o del suelo (geotermia). La aerotermia es un tipo de bomba de calor, donde la energía renovable la captamos mediante un intercambiador y un ventilador de ambiente exterior.

Sí. El Parlamento Europeo, en su Directiva 2009/28/CE relativa al fomento del uso de la energía procedente de fuentes de energía renovables señalaba de forma directa a la aerotermia como fuente de energía renovable. Pese a que las bombas de calor utilizan un aporte de electricidad para funcionar, su producción de energía térmica supera de forma significativa la electricidad requerida, por lo que esta tecnología se considera renovable.

1. Ahorro económico: al sustituir tu caldera actual por aerotermia, puedes ahorrar hasta el 60% en tu factura de climatización (p.ej. gas o gasóleo). En combinación con fotovoltaica, los ahorros serán muy superiores.
2. Ahorro energético: por cada 1 kWh eléctrico que consume entrega hasta 4-5 kWh térmicos, siendo hasta 5 veces más eficiente que calderas de gas, GLP o gasóleo.
3. Simplicidad: cubre todas tus necesidades de refrigeración en verano, calefacción en invierno y agua caliente, todo el año. 
4. Independencia energética: elimina tu dependencia directa de combustibles fósiles y la volatilidad de sus precios.
5. Versatilidad y confort: compatible con todos los emisores de calor actuales (radiadores, suelo radiante, fancoils, etc.).
6. Seguridad: sin riesgo de fugas o explosiones a diferencia de calderas de gas, GLP o gasóleo, al ser un sistema eléctrico.
7. Fácil instalación y bajo mantenimiento: la instalación del equipo se puede completar en 1-2 días y al no funcionar mediante combustión, el mantenimiento de estos equipos es mínimo. 
8. Sostenible: la aerotermia es considerada una energía renovable, ya que el 75-80% de la energía generada proviene del medio ambiente.

Las bombas de calor para aerotermia consumen electricidad, necesaria para el funcionamiento del compresor. Sin embargo, el aporte de energía térmica que ofrece la bomba de calor es hasta 4 o 5 veces superior al consumo de electricidad requerido, por eso son mucho más eficientes que otros sistemas de climatización tradicionales como las calderas de gas o gasóleo. Una bomba de calor aerotérmica, puede consumir 1 kWh de electricidad y aportar a la vivienda 4 kWh de energía térmica.

Existen 4 etapas en el funcionamiento de una bomba de calor:

1. Evaporación: La bomba de calor capta la energía del ambiente a través de una unidad exterior. El aire llega al evaporador de la bomba de calor, que contiene líquido refrigerante. Como este aire está a una temperatura superior a la del refrigerante, se produce un intercambio de calor entre ambos. El refrigerante se evapora y pasa de un estado líquido a gaseoso.
2.  Compresión: El refrigerante pasa a continuación por el compresor, se produce un incremento de la presión del gas refrigerante y en consecuencia se eleva la temperatura hasta 60-90ºC. Para conseguirlo, el compresor únicamente necesita un consumo eléctrico que corresponde aproximadamente al 20-30% de la energía térmica que genera.
3.  Condensación: Todavía en estado gaseoso y a alta temperatura, el refrigerante pasa al condensador. Es en este punto donde el refrigerante cede el calor necesario a un circuito de aire o agua para calefactar la vivienda y producir agua caliente sanitaria (en los sistemas de aerotermia aire-agua). Los fluidos de ambos circuitos no se mezclan. Se ceden temperatura de un foco más caliente a uno más frío a través de un intercambiador de placas.
4.  Expansión: Una vez ha cedido la temperatura al circuito de calefacción, el refrigerante condensa, y ya en estado líquido, pasa por la válvula de expansión para recuperar las condiciones de partida, reduciendo su presión y temperatura. De esta forma, pasa nuevamente al evaporador y comienza de nuevo el ciclo. Este ciclo también puede invertirse para aportar refrigeración a tu vivienda.

En los sistemas de aerotermia, las bombas de calor son del tipo aire-aire o aire-agua, así el primer término de esta denominación indica el tipo de fluido o medio (aire) con el que la máquina intercambia calor con el exterior, y el segundo término (aire o agua), indica el medio o fluido interior al que se transfiere el calor de la bomba de calor.

Una bomba a calor aire-aire recupera el calor del exterior y lo transfiere con un nivel de temperatura más elevado en el aire ambiente haciendo subir la temperatura de la estancia. Si el circuito es reversible, hablaremos de una bomba de calor reversible aire-aire que tiene la capacidad de aportar frío al aire ambiente realizando la función inversa a modo de aire acondicionado.

A efectos prácticos la respuesta es sí, para el caso de los equipos de aire acondicionado con modo frío y calor, ya que estos funcionan con una bomba de calor aire-aire.

Las bombas de calor aire-agua recuperan el calor del exterior y lo transfieren con un nivel de temperatura más elevado a un circuito de agua (suelo radiante, radiadores, fancoils o ventiloconvectores, depósito de agua caliente, etc.). Este sistema es ideal si se busca un sistema eficiente de climatización y agua caliente, tanto para nueva construcción como para reemplazo de caldera.

Existen 2 tipos:

• Bomba de calor monobloc.

Son equipos que incluyen todo el circuito frigorífico en una sola unidad exterior. Suelen ser equipos de mayor tamaño y con un menor coste de instalación. En el interior de la vivienda únicamente se ubicarían el depósito de agua caliente (ACS) y el depósito de inercia.

• Bomba de calor bibloc.

Consta de dos unidades, exterior e interior. La unidad exterior capta la energía del aire a través de un ventilador y una batería de intercambio, que hace la función de evaporador en modo calefacción y de condensador en modo refrigeración. Suelen incluir también el compresor, aunque dependiendo del fabricante y modelo de máquina, se a veces se coloca en la unidad interior. El depósito de agua caliente (ACS) habitualmente se ubica junto al intercambiador o se presenta como un elemento único (una única unidad incluye el intercambiador y depósito de ACS).

Un equipo monobloc es aquel que incluye todo el circuito frigorífico en una sola unidad exterior. Suele ser un equipo de mayor tamaño y con un menor coste de instalación. En el interior de la vivienda únicamente se ubica el depósito de agua caliente (ACS) y el depósito de inercia.

Un equipo bibloc consta de dos unidades, exterior e interior. La unidad exterior capta la energía del aire a través de un ventilador y una batería de intercambio, que hace la función de evaporador en modo calefacción y de condensador en modo refrigeración. Suelen incluir también el compresor, aunque dependiendo del fabricante y modelo de máquina, se a veces se coloca en la unidad interior. El depósito de agua caliente (ACS) habitualmente se ubica junto al intercambiador o se presenta como un elemento único (una única unidad incluye el intercambiador y depósito de ACS).

Un depósito de inercia es un tipo de batería de energía que acumula agua que puede ser caliente o fría para utilizarla cuando se necesite en la vivienda. Es decir, la fuente de agua caliente o agua para la calefacción se conecta directamente al depósito de inercia en lugar de hacerlo a la bomba de calor. Los depósitos de inercia son opcionales, pero se recomiendan en gran parte de las instalaciones, especialmente si la vivienda consta de paneles solares para autoconsumo.

Sí. la aerotermia aprovecha la electricidad (energía gratuita) generada por el sistema fotovoltaico y acumula dicha energía en forma de energía térmica en el depósito de ACS, calentando el agua hasta la mayor temperatura posible. La comunicación entre la bomba de calor y el sistema fotovoltaico se realiza mediante una señal desde el inversor a través de un contacto libre de tensión.

Los sistemas de aerotermia aire-agua cuentan con la opción de conectividad WIFI, que permite controlar el equipo (p.ej. encendido/apagado, temperatura) estés donde estés.

Las bombas de calor aire-agua transfieren la temperatura a un circuito de agua (p.ej. suelo radiante, radiadores, ventiloconvectores, etc.), pudiendo suministrar frío, calor y agua caliente, todo en un mismo equipo. 

Existen dos tipos de bombas de calor de aerotermia, en función de las unidades que integran el equipo: monobloc (una única unidad exterior) o bibloc (una unidad exterior y una unidad interior).

Las bombas de calor aire-aire transfieren la temperatura a un circuito de aire, pudiendo suministrar frío y calor a tu vivienda. También llamado aire acondicionado con bomba de calor, es una buena opción si lo que buscas es tener una unidad eficiente de aire acondicionado que además de refrescarte en verano te ayude a calentar tu casa o piso durante el invierno.