¿Qué es la aerotermia y qué beneficios tiene?

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La búsqueda hacia una economía baja en emisiones es posible, pero para ello es clave la instalación y utilización de nuevos materiales energéticos. Objetivos como la descarbonización y la electrificación son una oportunidad la mejora del medio ambiente, además de la reducción de emisiones de CO2.

Este reto, no solo involucra al sector energético en concreto, sino a la sociedad, ya que este proceso es vital para la lucha contra el cambio climático. Para ello, la rehabilitación energética y el calor residencial juegan un papel crucial para cumplir estos objetivos. Es aquí donde cobran importancia las energías limpias como la energía eólica, energía fotovoltaica, hidroeléctrica, hidrógeno verde o, en este caso, la aerotermia.

En la búsqueda constante de soluciones sostenibles y eficientes, la aerotermia ha emergido como una tecnología destacada en el ámbito de la rehabilitación energética. Este sistema, que aprovecha la energía contenida en el aire para calefacción y refrigeración, se ha convertido en un pilar esencial en la transición hacia edificaciones más respetuosas con el medio ambiente.

La aerotermia y la producción de calor

La aerotermia es un sistema de climatización que aprovecha la energía contenida en el aire para generar calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria de manera eficiente. Esto se trata de bombas de calor que se encargan de extraer la energía ambiental contenida en el aire mediante un ciclo termodinámico, lo que las hace más eficientes que las calderas de siempre y son fundamentales a la hora de la descarbonización. Por ejemplo, en Europa, el uso de calor representa el 50% de la demanda final de energía.

Además, una de las técnicas con las que mejora la eficiencia de la aerotermia y es muy demandado últimamente es el suelo radiante es una técnica que utiliza la estructura del suelo como un intercambiador térmico. Se instalan tuberías bajo el suelo, por donde circula un fluido térmico que absorbe o cede calor al entorno. Este sistema permite una distribución uniforme del calor, creando un ambiente confortable y eficiente.

 

Así funciona la aerotermia

Las bombas de calor se basan en una tecnología muy eficiente, siendo considerada incluso renovable desde el punto de vista regulatorio. La razón fundamental se trata en que está basada en un ciclo termodinámico consiguiendo extraer el calor del aire exterior gracias a los refrigerantes.

Los agentes refrigerantes, en constante evolución, representan un elemento crucial en las prestaciones de las bombas de calor. En la vanguardia de esta evolución se encuentra el R32, el refrigerante más reciente empleado en estas bombas. Este compuesto alcanza temperaturas de hasta 70 ºC, exhibiendo una capacidad mejorada para incrementar la eficiencia. Otros refrigerantes, como el R-290 (propano), el R-744 (CO2) y los nano fluidos, también están experimentando avances significativos.

El rendimiento de una bomba de calor se encuentra intrínsecamente ligado tanto a la temperatura de entrada (exterior) como a la de salida (interior). Por consiguiente, los sistemas de distribución térmica más adoptados son aquellos de baja temperatura, entre los que destaca el suelo radiante. Aunque el rendimiento disminuye para aplicaciones de ACS o radiadores de alta temperatura, sigue siendo considerablemente superior al de las calderas convencionales.

Para su operación, una bomba de calor requiere de componentes esenciales:

  • Compresor: Su función es transformar la energía eléctrica y elevar la presión del fluido refrigerante.
  • Condensador: Encargado de condensar el refrigerante, este componente facilita la transición del estado gaseoso al líquido mediante el intercambiador de calor.
  • Válvula de expansión: Este dispositivo induce una pérdida de carga sustancial, reduciendo la temperatura para propiciar la expansión del fluido refrigerante.
  • Evaporador: Fundamenta la evaporación del fluido frigorífico, absorbiendo el calor y reiniciando el ciclo.

Beneficios de la aerotermia

La aerotermia presenta innumerables ventajas tanto para los individuos como para la sociedad en su conjunto, consolidándose como la elección predominante en las nuevas construcciones:

  • Eficiencia y rendimiento elevados: Ofrece un alto nivel de eficiencia y rendimiento, respaldado por la capacidad de reducir emisiones y consumo de energía, alineándose con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS).
  • Ahorro y utilidad anual: Facilita ahorros sostenidos en las facturas tras la inversión inicial, siendo útil durante todas las estaciones del año.
  • Conveniencia y fiabilidad: Su comodidad, seguridad y fiabilidad destacan al prescindir de suministros de combustibles y mantenimientos complejos, presentando un funcionamiento relativamente sencillo.
  • Mejora de la calidad del aire: Contribuye a mejorar la calidad del aire a nivel local al eliminar por completo las emisiones de NOx (óxidos de nitrógeno) y SOx (óxidos de azufre) asociadas a sistemas basados en calderas de combustión.
  • Impulso de organismos públicos: Los organismos públicos respaldan activamente medidas para fomentar la electrificación, ofreciendo incentivos fiscales como parte de su impulso hacia la sostenibilidad.

 

Desafíos que enfrenta la adopción de bombas de calor

En el ámbito residencial, resulta imperativo contar con un espacio exterior adecuado, aunque este requisito se está reduciendo gracias a los avances tecnológicos, para albergar los generadores de aerotermia. Además, se precisa un espacio interior destinado al intercambiador y al acumulador de ACS. Cabe destacar que estos generadores liberan calor durante el verano, requiriendo aproximadamente un espacio circundante de 3 metros.

El costo elevado de las máquinas y el gasto asociado a la instalación del nuevo equipo contribuyen a que el costo de sustitución supere al de una caldera convencional junto con un sistema de refrigeración integral para toda la vivienda. No obstante, este mayor desembolso inicial se compensa con un menor costo de operación a lo largo del tiempo.

Históricamente, la asociación del calor por aire se vincula con incomodidades térmicas, como exceso de velocidad en el flujo de aire y ambiente seco en sistemas de aire acondicionado dividido (splits), baja inercia en sistemas que dejan de calentar al apagarse, y molestias sonoras. No obstante, la combinación de aerotermia con suelo radiante emerge como una combinación ideal que aprovecha plenamente las capacidades de esta tecnología, proporcionando calor en invierno y frescura en verano.

Este es el precio de la aerotermia

Si bien la inversión inicial en sistemas de aerotermia puede ser mayor en comparación con otras opciones, como los sistemas convencionales, los beneficios a largo plazo y las ventajas económicas y medioambientales hacen que la aerotermia sea una elección sabia.

El costo de la aerotermia varía según varios factores, como el tamaño del edificio, la eficiencia energética deseada y la complejidad de la instalación. Sin embargo, muchos consideran que esta inversión se amortiza a lo largo del tiempo gracias a los ahorros significativos en las facturas de energía y los beneficios medioambientales.