Bomba de calor de aerotermia: ¿qué es y cómo funciona?

24 de agosto de 2022
Las bombas de calor de aerotermia son equipos muy versátiles y eficientes. Se pueden utilizar para generar agua caliente, calefacción en invierno y climatización en verano. Además, encontramos equipos de aerotermia que se emplean para alargar la temporada de baño en las piscinas. Esto unido a los continuos avances en la tecnología que usa y al desarrollo de gases frigoríficos más amables con la capa de ozono las hacen los mejores equipos para nuestras viviendas.
Marcos Carbonell
Artículo escrito por:
Marcos Carbonell para www.HogarSense.es
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CalefacciónBomba de calor ↳ Bomba de calor de aerotermia

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¿Qué es la aerotermia?

Se denomina aerotermia a la energía térmica que una bomba de calor aprovecha del aire ambiente para climatizar nuestra vivienda o proporcionarnos agua caliente sanitaria (ACS). La directiva 2009/28/CE de la Unión Europea, relativa al fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables, establece que la aerotermia es legalmente una fuente renovable de energía.

La bomba de calor se identifica por el nombre del elemento donde recoge la energía y el elemento al que se transfiere. De esta forma, un sistema de aerotermia puede ser de dos tipos; la bomba de calor aire-aire o bomba de calor aire-agua. Se nombra como bomba de calor aerotérmica pues aprovecha la energía térmica que contiene el aire ambiente del exterior de nuestras viviendas.

Así, diferenciamos dos tipos de equipos de aerotermia; por un lado, el tradicional aire acondicionado o también conocido como bomba de calor aire-aire. Por otro lado, la bomba de calor de aerotermia o de aire-agua, ya que transfiere la energía captada en el exterior al agua para calefacción o ACS.

¿Cómo funciona la aerotermia?

Todas las bombas de calor funcionan de modo similar. Únicamente cambia la sistemática en que absorbe o disipan el calor que el gas frigorífico traslada desde el exterior a interior de nuestra vivienda. En el caso de una bomba de calor de aerotermia aprovecha la energía disponible en el aire del exterior de nuestra vivienda y lo transfiere al interior, bien para climatizar el aire o para calentar agua.

El proceso de funcionamiento de la aerotermia se realiza en 4 etapas o cambios de estado del gas frigorífico. En un primer momento, este gas se encuentra en fase líquida a baja presión y se le hace pasar por una rejilla o intercambiador, donde absorbe calor del exterior, pasando a estado vapor o gas a baja presión.

Para darle energía al gas, se comprime en un segundo paso. En este se aumenta la presión del gas y con ello su temperatura. Así, pasamos al tercer paso, en el cual se aprovecha esta alta temperatura para cederla en el interior de nuestra vivienda a través de otro intercambiador. Este intercambiador puede ser a través de aire, con lo que hablamos de un aire acondicionado. Sin embargo, también puede ser con agua, entonces hablamos de una bomba de calor para calefacción o de una aerotermia de ACS.

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Fuente de la imagen: ©Hogarsense.es

El último paso del proceso cíclico del gas refrigerante consiste en hacerlo pasar por una válvula de expansión. Con este proceso se rebaja la presión del líquido que había condensado en el paso tercero y dejamos el gas frigorífico en su estado inicial, para empezar de nuevo el proceso.

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Tipos de bomba de calor de aerotermia

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

Bomba de calor aire-aire

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 han denominado al aire acondicionado con bomba de calor, es decir, el que esta preparado para trabajar también en invierno, únicamente como bomba de calor. Sin embargo, como vemos, llamarlo así puede llevar a confusión.

Aerotermia para ACS

Los equipos de aerotermia ACS son bombas de calor aire-agua. Es decir, aprovechan la energía del aire exterior para calentar agua. Esta agua está destinada a usos sanitarios, la ducha, cocinar, colada, etc. Distinguimos dos tipos de aerotermia para ACS, los equipos monoblock y los biblock.

Bomba de calor aire-agua

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. Con ellas obtenemos durante todo el año ACS o agua caliente sanitaria. Por otra parte, y gracias a su capacidad de revertir el ciclo del gas frigorífico, podemos usarla tanto en modo calefacción como para refrescamiento.

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Bomba de calor aire agua

Los equipos de aerotermia de calefacción son considerados por los expertos los mejores sistemas de calefacción debido a su gran rendimiento. Dependiendo del modelo y de su potencia, las bombas de calor pueden llegar a generar 4 kW de calor por cada 1 kW de electricidad que consumen. Es decir, aprovechan más del 70% de la energía térmica del aire en su proceso de trabajo.

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Fuente de la imagen: ©Hogarsense.es

Al igual que en el caso de los equipos de aerotermia para ACS, con las bombas de calor para calefacción también encontramos diferentes modelos, en cuanto a su construcción. Así, podemos elegir entre las bombas de calor monoblock, las biblock y las biblock con acumulador de agua.

Bombas de calor monoblock aire-agua

Disponen de todos los componentes en una sola caja, es decir, la unidad interior donde se transfiere la energía calorífica al agua se ha unido a la unidad exterior. De esta forma tenemos todo el equipo que forma la bomba de calor de aerotermia agrupado y preparado para estar a la intemperie. Así ganamos espacio en el interior de la vivienda.

Lógicamente, este tipo de bombas de calor son idóneas para aquellas viviendas que son pequeñas que no disponen de un cuarto técnico o sala donde ubicar la parte interior.

Bombas de calor biblock aire-agua

La bomba de calor biblock es el modelo más conocido, ya que se parecen en cierto modo a los aires acondicionados, en los que tenemos una unidad exterior y una o varias unidades interiores. En este caso, la unidad interior no climatiza el aire, sino que calienta o enfría agua.

A su vez, dentro de los equipos de aerotermia biblock también se han desarrollado diferentes alternativas. De este modo, podemos elegir entre los equipos sencillos en los que se necesita un acumulador para el ACS y los equipos con depósito integrado. Estos últimos pueden disponer a su vez de una conexión para placas solares térmicas. Con la ayuda de la energía solar, el consumo eléctrico se reduce aún más, ya que el agua caliente sanitaria se conseguirá en gran parte desde los paneles solares.

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Fuente de la imagen: ©Hogarsense.es

Bombas de calor monoblock para piscina

Estos equipos de aerotermia fueron de los primeros en popularizarse. Esto fue debido a la prohibición por ley de utilizar combustibles de origen fósil para calentar piscinas o exteriores. A partir de esta ley se desarrollaron el tipo de bomba de calor para piscinas. Podemos decir que son muy similares a las actuales bombas de calor monoblock, aunque con una gran diferencia. El intercambiador que calienta el agua de la piscina está fabricado con metales resistentes a los productos químicos que se usan en las piscinas para su limpieza, como el cloro y sus derivados.

Instalador-bomba-de-calor

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Aerotermia para ACS

Como su nombre indica, los equipos de aerotermia para ACS monoblock están construidos en un solo aparato, de forma que disponen de un depósito de agua y sobre él se encuentra el compresor y el resto de componentes. En cuanto a los equipos biblock, son aquellos que se han diseñado para calentar volúmenes de agua mayores. Por ello, necesitan de una unidad exterior más grande y potente, que sea capaz de calentar mucha más agua y en menor tiempo.

bomba de calor aerotérmica

Fuente de la imagen: ©Hogarsense.es

Los equipos de aerotermia para ACS están llamados a sustituir a los tradicionales termos eléctricos y a los calentadores de gas. A los primeros por su gran consumo eléctrico, ya que no aprovechan la energía del aire. De modo que necesitan 4 kW de electricidad para conseguir la misma cantidad de agua caliente a la misma temperatura que con un equipo de aerotermia para ACS.

En cuanto a los calentadores de gas, poco a poco se van a ir imponiendo más medidas de seguridad y de eficiencia energética, para reducir el consumo de combustibles fósiles. Por ello, pronto debe llegar el momento en que su precio sea similar a un equipo de aerotermia para ACS.


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¿Qué es más barato la aerotermia o el gas natural?

Se han realizado diversos estudios y pruebas en instalaciones con bombas de calor de aerotermia funcionando. Estas se han comparado con otras viviendas en las que usan caldera de gas y caldera de gasoil. En todos los casos, los resultados indican claramente que el consumo energético se reduce sensiblemente con la aerotermia. De manera que el coste de la energía utilizada por las calefacciones que emplean aerotermia son un 25% más baratos que los sistemas que usan gas natural. Con respecto al gasóleo, la aerotermia llega a ser un 50% más barata que la calefacción por gasóleo.

Para mostrarlo numéricamente se analiza el caso de una vivienda de 180 m2, en el norte de España. En ella se comparan los consumos de las tres tecnologías, obteniendo los resultados que se muestran en el cuadro adjunto.

Comparación de aerotermia con gas y gasóleo

Aerotermia Gas natural Gasóleo
Consumo 6.680 kWh 2.300 m3 2.375 - 2.620 litros
Energía 20.000 – 26.700 kWh 20.800 kWh 22.000 - 26.700 kWh
Coste 680 €/año 950 €/año 1.300 - 1.600 €/año

* Datos orientativos.

La factura energética de todo un año es un 25% más barata con aerotermia que con gas. A esta diferencia debemos añadir los costes en mantenimiento, que son sensiblemente superiores en el caso de una calefacción con gas. Ya que se necesitan realizar las revisiones y limpiezas para el correcto funcionamiento y las inspecciones obligatorias de la calefacción y la instalación del gas.

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Ventajas de la bomba de calor de aerotermia

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.

Beneficios de la bomba de calor aerotérmica

Ventaja Motivo
Alta eficiencia ✓ Por cada 1 kW de electricidad utilizado produce hasta 4 kW de calor
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
Ubicación ✓ Se pueden ubicar fácilmente en diferentes sitios, terrazas, balcones, cubiertas o colgados en la pared
Bajo nivel sonoro ✓Apenas producen un ruido perceptible y menos molesto que cualquier electrodoméstico
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 al que se le mantiene adecuadamente puede durar hasta 20 años
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

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