Tecnologías y sistemas de aerotermia
La aerotermia es una fuente de energía renovable que aprovecha el calor del aire para producir calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria. Se trata de una tecnología eficiente, sostenible y económica que puede reducir el consumo energético y las emisiones de CO2 de los edificios.
Existen diferentes tipos de sistemas de aerotermia, según el medio al que transfieren el calor: aire, agua o una combinación de ambos. En este artículo vamos a explicar las características, los componentes y el funcionamiento de cada uno de ellos.
Bombas de calor aire-agua
Las bombas de calor aire-agua son sistemas de aerotermia que extraen el calor del aire exterior y lo transfieren al agua que circula por un circuito hidráulico. De esta forma, pueden proporcionar calefacción por radiadores, suelo radiante o fancoils, así como agua caliente sanitaria y refrigeración.
Las bombas de calor aire-agua se componen de dos unidades: una unidad exterior y una unidad interior. La unidad exterior contiene el compresor, el condensador, el evaporador y el ventilador. La unidad interior contiene el intercambiador de calor, el depósito de agua caliente sanitaria y los elementos de control.
El funcionamiento de las bombas de calor aire-agua se basa en el ciclo termodinámico de refrigeración por compresión. El refrigerante circula por un circuito cerrado y cambia de estado entre líquido y gaseoso según la presión y la temperatura a la que se encuentra. El proceso se puede resumir en cuatro etapas:
– Evaporación: El refrigerante líquido pasa por el evaporador, donde absorbe el calor del aire exterior y se evapora.
– Compresión: El refrigerante gaseoso pasa por el compresor, donde se comprime y aumenta su temperatura.
– Condensación: El refrigerante gaseoso pasa por el condensador, donde cede el calor al agua del circuito hidráulico y se condensa.
– Expansión: El refrigerante líquido pasa por la válvula de expansión, donde se reduce su presión y su temperatura y vuelve al evaporador.
Bombas de calor aire-aire
Las bombas de calor aire-aire son sistemas de aerotermia que extraen el calor del aire exterior y lo transfieren al aire interior. De esta forma, pueden proporcionar calefacción y refrigeración por medio de unidades interiores tipo split o multisplit.
Las bombas de calor aire-aire se componen de una unidad exterior y una o varias unidades interiores. La unidad exterior contiene el compresor, el condensador, el evaporador y el ventilador. La unidad interior contiene el intercambiador de calor, el ventilador y los elementos de control.
El funcionamiento de las bombas de calor aire-aire es similar al de las bombas de calor aire-agua, con la diferencia de que el medio al que se transfiere el calor es el aire en lugar del agua. El proceso también se puede resumir en cuatro etapas:
– Evaporación: El refrigerante líquido pasa por el evaporador, donde absorbe el calor del aire exterior y se evapora.
– Compresión: El refrigerante gaseoso pasa por el compresor, donde se comprime y aumenta su temperatura.
– Condensación: El refrigerante gaseoso pasa por el condensador, donde cede el calor al aire interior y se condensa.
– Expansión: El refrigerante líquido pasa por la válvula de expansión, donde se reduce su presión y su temperatura y vuelve al evaporador.
Sistemas híbridos
Los sistemas híbridos son sistemas de aerotermia que combinan una bomba de calor aire-agua con una caldera convencional (de gas o gasóleo). De esta forma, pueden optimizar el rendimiento energético y adaptarse a las condiciones climáticas y a la demanda térmica.
Los sistemas híbridos se componen de una unidad exterior (bomba de calor), una unidad interior (caldera) y un depósito acumulador. La unidad exterior contiene el compresor, el condensador, el evaporador y el ventilador. La unidad interior contiene el quemador, el intercambiador de calor, el depósito de agua caliente sanitaria y los elementos de control.
El funcionamiento de los sistemas híbridos se basa en un algoritmo inteligente que decide qué fuente de energía utilizar en cada momento: la bomba de calor, la caldera o ambas. El algoritmo tiene en cuenta factores como la temperatura exterior, la temperatura interior, el precio de la energía y las emisiones de CO2. El proceso se puede resumir en tres modos:
– Modo bomba de calor: Se utiliza solo la bomba de calor cuando la temperatura exterior es suficientemente alta y la demanda térmica es baja o media. Es el modo más eficiente y ecológico.
– Modo caldera: Se utiliza solo la caldera cuando la temperatura exterior es muy baja y la demanda térmica es alta. Es el modo más rápido y potente.
– Modo híbrido: Se utilizan la bomba de calor y la caldera de forma simultánea o alternativa cuando la temperatura exterior es intermedia y la demanda térmica es variable. Es el modo más flexible y adaptable.
¿Qué ventajas tiene la aerotermia frente a otros sistemas de climatización?
La aerotermia tiene varias ventajas frente a otros sistemas de climatización, como:
– Es una fuente de energía renovable que respeta el medio ambiente y contribuye a la transición energética.
– Es una tecnología eficiente que puede ahorrar hasta un 75% en la factura energética y reducir las emisiones de CO2.
– Es una solución integral que puede cubrir las necesidades de calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria con un solo equipo.
– Es una opción versátil que se puede adaptar a diferentes tipos de viviendas y climas.
– Es un sistema seguro que no requiere combustión ni almacenamiento de combustible.
¿Qué mantenimiento requieren los sistemas de aerotermia?
Los sistemas de aerotermia requieren un mantenimiento periódico para garantizar su correcto funcionamiento y alargar su vida útil. El mantenimiento consiste en:
– Revisar el estado y la limpieza de los filtros, los ventiladores, los intercambiadores y los circuitos.
– Comprobar el nivel y la presión del refrigerante y del agua.
– Verificar el funcionamiento del compresor, del quemador, de las válvulas y de los elementos de control.
– Detectar posibles fugas, averías o anomalías.
El mantenimiento debe ser realizado por un profesional cualificado al menos una vez al año.
¿Qué ayudas o subvenciones existen para instalar sistemas de aerotermia?
Existen diferentes ayudas o subvenciones para instalar sistemas de aerotermia, según el ámbito geográfico y el tipo de proyecto. Algunas de las más destacadas son:
– El Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia (PRTR) del Gobierno de España, que destina 6.820 millones de euros para impulsar la rehabilitación energética de edificios entre 2021 y 2023.
– El Programa PREE (Programa de Rehabilitación Energética de Edificios) del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (MITECO), que ofrece ayudas directas de hasta el 35% del coste elegible para mejorar la eficiencia energética de edificios existentes.
– Los programas autonómicos y locales que cada comunidad o municipio puede establecer para fomentar el uso de energías renovables en viviendas particulares o colectivas.
Para acceder a estas ayudas o subvenciones es necesario cumplir una serie de requisitos técnicos, administrativos y económicos que varían según cada convocatoria.
Conslusiones
La aerotermia es una tecnología innovadora que aprovecha el calor del aire para climatizar los edificios de forma eficiente, sostenible y económica.
Existen diferentes tipos de sistemas de aerotermia, como las bombas de calor aire-agua, las bombas de calor aire-aire y los sistemas híbridos, que se pueden adaptar a las necesidades y preferencias de cada usuario.
Además, la aerotermia cuenta con el apoyo de diferentes ayudas o subvenciones que facilitan su instalación y amortización.
