¿Qué es una bomba de calor de aerotermia?

• ¿Qué es una bomba de calor de aerotermia?
• Tipos de bomba de calor de aerotermia
• ¿Qué diferencia hay entre bomba de calor y aerotermia?
• ¿Cuánto consume la bomba de calor aerotérmica?
• Ventajas de la bomba de calor de aerotermia

Un equipo de aerotermia es una variante de bomba de calor que aprovecha la energía contenida en el aire para generar calefacción, refrigeración o agua caliente sanitaria. Al contrario que los equipos de combustión como las calderas de gas, la bomba de calor no genera el calor al quemar gas, gasóleo o pellets, sino que absorbe la energía aerotérmica de un lugar para llevarla a otro.

Los equipos de aerotemia aprovechan energía renovable contenida en el aire. Aunque para su funcionamiento necesiten consumir electricidad, es una cantidad muy inferior de la energía calorífica que consiguen generar. Así, una bomba de calor aerotérmica puede llegar a darnos 4 kWh de calor, consumiendo tan solo 1 kWh de electricidad.

La bomba de calor de aerotermia es considerada como un equipo de energía renovable porque aprovecha la energía contenida en el aire que nos rodea. Esto se aplica desde la aprobación de la Directiva 2009/28/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, sobre el fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables. Definiéndose como «energía procedente de fuentes renovables», la energía aerotérmica, geotérmica, hidrotérmica y otras.

Sin embargo, esta consideración tiene la limitación de la eficiencia, es decir, en marzo de 2013, la Comisión Europea concreto la eficiencia que debe tener una bomba de calor para considerarla como un equipo de energía renovable. Así, se puso como límite en un SPF > 2,5. Por lo que únicamente son consideradas como renovables las bombas de calor accionadas eléctricamente que superen esa eficiencia.

La eficiencia de la bomba de calor y frío podemos identificarla a través del rendimiento o COP (Coeficient of Performance). Para ello se utiliza el concepto SPF (Seasonal performance Factor) que nos indica el factor de rendimiento medio estacional estimado. Para su cálculo se utiliza la siguiente fórmula:

Donde:

• COP: Coeficient of Performance o coeficiente de rendimiento.
• FP: factor de ponderación. Tiene en cuenta las diferentes zonas climáticas de España definidas por el Código Técnico de la Edificación.
• FC: factor de corrección. Tiene en cuenta la temperatura de distribución de la bomba de calor.

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Según su funcionamiento y el fin para el que se usan podemos distinguir varios tipos de bomba de calor de aerotermia. Basándonos en que aprovechan la energía aerotérmica del aire que hay en el exterior de nuestras viviendas, negocios y oficinas, tenemos diferentes equipos de aerotermia.

¿Qué es la aerotermia de ACS? Los equipos de aerotermia ACS son bombas de calor aire-agua. Es decir, aprovechan la energía del aire exterior para calentar el agua que hay en un depósito de la propia bomba de calor. Esta agua está destinada a usos sanitarios: la ducha, cocinar, hacer la colada, etc. 

En función de la cantidad de agua caliente que se necesita en la vivienda, hotel u otro edificio, distinguimos dos tipos de aerotermia para ACS, los equipos monoblock y los biblock. Una bomba de calor de aerotermia para ACS monoblock consta de un solo elemento. Y por lo general dispone de un depósito de agua de hasta 125 litros. Por el contrario, los equipos biblock constan de una unidad exterior y una interior. Esta última dispone de un acumulador de agua caliente que puede llegar a los 500 litros, para consumos mucho mayores.

Las bombas de calor aire-agua son conocidas también como el nombre genérico de equipos de aerotermia para calefacción. Tienen la gran ventaja de servir para tres funciones; puesto que nos ofrecen durante todo el año el agua caliente sanitaria que necesitamos. Además, y gracias a su capacidad de invertir el ciclo del gas frigorífico, podemos usarla tanto en modo calefacción como para refrescamiento.

Así, tenemos servicio de calefacción durante el invierno y refrescamiento para verano. Esta última función es muy eficiente al disponer de nuestra vivienda de una aerotermia para suelo radiante. 

Otra característica de estos equipos de aerotermia es que pueden ser compactos o separados en dos unidades. Al igual que los equipos que únicamente proporcionan ACS, también se identifican como monoblock a los que todo el equipo está junto, o biblock, los equipos que están separados en unidad exterior y unidad interior.

Cuando se habla de una bomba de calor híbrida, se hace referencia a la combinación de un modelo de bomba de calor, por lo general biblock, con un sistema auxiliar. Este sistema puede ser bien una caldera de gas, un sistema fotovoltaico u otro equipo que complemente a la bomba de calor, para potenciar las propiedades de cada uno de ellos.

Hay fabricantes que han diseñado bombas de calor de aerotermia con una caldera de gas, de modo que, en los días más fríos del invierno, cuando la bomba de calor no es capaz de trabajar al 100%, la caldera de gas que lleva integrada actúa como ayuda para proporcionar calefacción y ACS.

En el caso de los paneles solares fotovoltaicos, se pueden acoplar a la bomba de calor en cualquier momento, puesto que se conectan a la red eléctrica de la vivienda y proporcionan ese 25% de combustible que el equipo de aerotermia necesita para aprovechar la energía aerotérmica.

Los equipos de aire acondicionado corresponden técnicamente a las bombas de calor aire-aire. Estos consiguen climatizar el aire interior de nuestras viviendas absorbiendo la energía térmica del aire exterior. Es decir, extraen la energía calorífica del aire de un sitio, para cederlo al aire que hay en otro lugar.

Muchas personas denominan al aire acondicionado como bomba de calor desde que apareció la tecnología de la inversión del ciclo frigorífico; la válvula de 4 vías. Con esta innovación se hacía posible modificar el modo de funcionamiento de los equipos de aire acondicionado, de verano a invierno. Entonces, para diferenciar los equipos que únicamente proporcionaban frío de los que podían ofrecer también aire caliente, se les llamó a estos últimos, aire acondicionado con bomba de calor. Sin embargo, llamar estos equipo así puede llevar a confusión.

Otro tipo de bombas de calor de aerotermia son las que están preparadas para calefactar las piscinas, de modo que podemos alargar la temporada de baño, e incluso, aprovechar el baño todo el año. Estos equipos son algo diferentes, puesto que el intercambio de energía térmica se realiza con agua que suele contener productos químicos. Por ello, el intercambiador de calor es de aleación de titanio o similar, para soportar los productos derivados del cloro.

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Para entender la diferencia que hay entre una bomba de calor y un equipo de aerotermia, debemos conocer que es cada uno de ellos. Así, podemos definir la bomba de calor y la aerotermia de la siguiente manera:

La bomba de calor es un equipo que basa su principio de funcionamiento en la termodinámica. Al contrario que los sistemas tradicionales, no genera el calor por la combustión de elemento fósil, sino que absorbe la energía calorífica de un lugar, para cederla en otro. Así, cuando se habla de forma genérica de bomba de calor, nos referimos a cualquier equipo que aprovecha la tecnología de un ciclo de compresión - condensación - expansión - evaporación.

Sin embargo, los pasos de condensación y evaporación pueden realizarse en diferentes medios: aire, agua o tierra. Y en función de que elementos se utilice para la absorción de energía térmica y cederla, tendremos que añadir algo al nombre propio del equipo.

Un equipo de aerotermia es un modelo específico dentro del conjunto de las bombas de calor. En este caso ya indicamos que son máquinas que aprovechan la energía aerotérmica para calentar el agua de un depósito o el aire interior de nuestra vivienda.

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Una bomba de calor de aerotermia tiene la capacidad de generar hasta 4 kWh de energía térmica, con tan solo consumir 1 kWh de electricidad. Esto significa que casi el 75 % de la energía que nos aporta a nuestra vivienda o negocio es gratuita, puesto que la consigue del aire que nos rodea. Y, por lo tanto, únicamente el 25 % de la energía debemos pagarla en la factura de la luz.

Para hacer un cálculo orientativo expondremos un ejemplo:

Tenemos una vivienda de unos 100 m2, que está ubicada en Madrid y tiene una demanda de calefacción aproximada de 9.700 kWh al año. Aplicando la relación aproximada de que el consumo eléctrico de la bomba de calor de aerotermia es del 25 %, tenemos que contar con un consumo de electricidad de unos 2.450 kWh al año. Esto, traducido a dinero, corresponde con unos 450 €.

Si realizamos el mismo cálculo para una caldera de gas natural, una de gasoil o con radiadores eléctricos, obtenemos unos ahorros significativos con la bomba de calor aerotérmica.

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La aerotermia es una energía renovable que al ser aplicada en una bomba de calor nos aporta una gran cantidad de beneficios. Cada uno de ellos es un motivo para decidirse a cambiar o instalar la nueva calefacción con un sistema de aerotermia.

• Alta eficiencia: ✓ Por cada 1 kWh de electricidad utilizado, la bomba de calor de aerotermia puede producir hasta 4 kWh de calor. En modo verano su eficiencia baja un poco, pero puede sobrepasar los 3 kWh de frío.

• Bajo consumo: ✓ Un equipo de aerotermia consume hasta un 70% menos que otros sistemas de calefacción, como las calderas de gasóleo.

• Uso anual: ✓ Es un equipo reversible, por lo que se puede usar para calentar y para refrescar, es decir, se puede usar todo el año.

• Dimensiones reducidas: ✓ Las nuevas tecnologías consiguen que los equipos de aerotermia sean muy pequeños en tamaño, como una caldera de gasoil y apenas un poco más grandes que una caldera de gas.

• Bajo nivel sonoro: ✓Apenas producen un ruido perceptible y menos molesto que otros electrodomésticos. Además, la unidad que genera más volumen de sonido es la exterior, que en principio no nos afecta en el interior de la vivienda.

• Ubicación: ✓ Se pueden ubicar fácilmente en diferentes sitios, terrazas, balcones, cubiertas o colgados en la pared.

• Combinable: ✓ Se combina a la perfección con una instalación fotovoltaica, que proporciona la electricidad que la bomba de calor necesita, convirtiendo al conjunto en totalmente autónomo y renovable.

• Fiabilidad: ✓ Con un buen mantenimiento, una bomba de calor de aerotermia tiene gran fiabilidad de funcionamiento.

• Durabilidad: ✓ Un equipo de aerotermia puede durar hasta 20 años, si se le realizan los mantenimientos anuales adecuadamente.

• Instalación sencilla: ✓ La bomba de calor de aerotermia es relativamente fácil de instalar.

• Bajo mantenimiento: ✓ No requieren de mucho mantenimiento, aunque debe hacerse cargo un técnico especializado, quien garantizará una vida útil más larga y un mejor rendimiento.