En el mundo de la climatización está de moda hablar de la bomba de calor. Las posibilidades de ahorro de la aerotermia junto a sus valores medioambientales sitúan a este sistema como el generador del futuro más cercano.
La aerotermia presenta la capacidad de utilizar la energía térmica del aire para generar frío, calor y agua caliente sanitaria (ACS) mediante la bomba de calor, que funciona al intercambiar la energía entre la vivienda y el exterior. Su eficiencia energética hace posible un margen de ahorro a largo plazo de hasta un 75%.
El modelo de la aerotermia
Se trata de un modelo basado en un ciclo termodinámico cerrado donde un refrigerante a temperatura más baja que el ambiente exterior recoge calor y a través de un cambio de estado lo transfiere a otro a temperatura superior, que puede ser el hogar o unas oficinas. Este ciclo puede por lo general ser reversible. Para obtener estos resultados se precisa energía, habitualmente eléctrica, para mover el compresor y alimentar los sistemas de seguridad y control.
Para la refrigeración se expulsa el calor hacia afuera y cuando se pretende calentar se absorbe el calor desde el exterior. Se precisa un fluido refrigerante para poder realizar el proceso. Gracias a las propiedades del refrigerante, se captará la energía mediante el cambio de estado de líquido a gas y se cederá con el cambio de gas a líquido. Los cambios de estado se llevan a cabo en el seno del circuito frigorífico estanco: el compresor permite subir la presión y la temperatura del refrigerante, y la válvula de expansión las baja.
Ventajas
¿Cuáles son las ventajas de este sistema? La principal es que por cada kWh eléctrico usado se puede lograr la extracción del ambiente de hasta más de 3 kWh de energía que, junto al ahorro energético de energía primaria y la limitación de costes, se configuran como los grandes beneficios de la aerotermia.
Existen distintos tipos de bombas de calor: Aire/Aire, Aire/Agua, Agua/Agua o Tierra/Agua, según de dónde se recoge la energía y el medio al que se entrega. Las más utilizadas son las llamadas Aire/Agua, que intercambian con el aire en el exterior y mediante sistemas hidrónicos en el interior.
Inconvenientes
No hay proceso sin ventajas e inconvenientes. Del balance final depende la decisión del usuario. Las bombas de calor, por regla general, presentan un tamaño mayor que los generadores de combustión de potencia similar. Para llevar a cabo el intercambio de energía con el medio ambiente se suelen instalar en el exterior, lo que hace preciso espacio.
Las máquinas multipropósito, que suministran calefacción, climatización y ACS (Agua Caliente Sanitaria), trabajan usualmente a temperaturas bajas porque su eficiencia es mayor, aunque pueden alcanzar temperaturas de hasta 75 °C según el tipo de máquina y los emisores utilizados (ya sea suelo radiante o refrescante, fancoils o radiadores…). La potencia de las máquinas se ajusta a la que es preciso, que suele ser reducida porque la potencia necesaria en las viviendas es menor pues los aislamientos se mejoran según señala la norma. La conclusión es que la potencia contratada no debe ser muy superior a la que se utilizaría con equipos de combustión, aunque varía mucho según las dimensiones de la vivienda.
Como las potencias de las máquinas están ajustadas, para la generación de ACS se necesita usar acumuladores con el consiguiente espacio a ocupar en el interior. Esta utilización de depósitos para la acumulación de ACS otorga una mayor calidad en el ACS con la posibilidad de generación y acumulación cuando las condiciones tarifarias eléctricas son mejores.
Nueva y vieja construcción
La instalación de bombas de calor en vivienda nueva (también en construcción vertical) es perfectamente posible porque, en proyecto, se puede realizar la previsión del espacio para la unidad exterior, así como también para la colocación del depósito de acumulación de ACS. En el caso de las obras de nueva construcción, la implantación de la aerotermia es casi total.
Por lo que respecta al parque inmobiliario español que precisa una rehabilitación energética, el cambio de los sistemas de calefacción y agua caliente representa un mayor problema por cuestiones de espacio y de costes. En el caso del viejo parque inmobiliario, los sistemas de calefacción y agua caliente generan el 36% de la emisión de gases invernadero y consumen el 66% de la energía.
La renovación no siempre es sencilla, porque una bomba de calor precisa una unidad exterior, que es bastante más grande que la de un aire acondicionado. Y no siempre se dispone de espacio en una vivienda en altura. Además, hay que contar con que el agua caliente tiene que almacenarse en un acumulador, lo que significa más espacio.
Al final, la instalación de aerotermia puede suponer una inversión cercana a los 10.000 euros. Aunque gracias a las subvenciones y al alto coste energético actual, la amortización puede ir muy rápida. Afortunadamente hay otra herramienta que puede reducir los gastos. Los ‘Fondos Next Generation’ pueden cubrir hasta el 80% de la inversión que se necesita para realizar una rehabilitación.
Combinación con fotovoltaica
Existen distintas posibilidades que pueden mejorar todavía más el sistema, como, por ejemplo, la mezcla de aerotermia y fotovoltaica, considerada por los técnicos la combinación perfecta por su capacidad de generar sinergias. El éxito radica en concentrar la mayoría de los consumos eléctricos en las horas en que más producción fotovoltaica se da para así sacar el mayor rendimiento a la producción de las placas. La bomba de calor aprovecha la generación fotovoltaica para el agua caliente sanitaria y también para climatización.
Para el éxito de esta combinación se necesita que la gestión se haga de manera automática e inteligente para usar los recursos que el medio ambiente ofrece de la mejor forma posible; es decir, que conviene almacenar energía cuando sea posible y así poder utilizarla con posterioridad.
Descarbonización
La aerotermia contribuye poderosamente a la descarbonización. Cuanto más rendimiento tiene la bomba de calor, menos energía consume, lo que equivale a menos emisiones de CO2. Además, la bomba de calor se presenta como una solución ideal para hibridaciones con generadores de otro tipo. El sector de la calefacción y la producción de agua caliente sanitaria (dentro del cual se integra la aerotermia) se agrupa en España en torno a FEGECA (Asociación de Fabricantes de Generadores y Emisores de Calor), entidad que preside Nicolás Klingenberg.
