Aerotermia: innovación energética para el futuro

De manera sencilla, el funcionamiento de la aerotermia se basa en un ciclo termodinámico que extrae el calor del exterior para introducirlo en el edificio, o bien extraerlo del interior y llevarlo al exterior, cuando es necesario. Se trata de una tecnología que destaca por su alta eficiencia, con un coeficiente de rendimiento (denominado COP) que puede alcanzar hasta un 400%, lo que significa que, por cada unidad de energía eléctrica consumida, se generan hasta cuatro unidades de energía térmica, algo que, no solo reduce el consumo de energía en sí, sino también el gasto económico asociado.

Algunos estudios sobre la eficiencia de esta tecnología muestran que los sistemas de aerotermia pueden reducir los costes energéticos entre un 25% y un 50% en comparación con los sistemas de climatización frío/calor tradicionales, un ahorro que no solo impacta de manera positiva en los hogares y empresas, sino que también se traduce en beneficios a mayor escala para la economía global y, sobre todo, para el medio ambiente.

Su capacidad de adaptación –esta tecnología es apta tanto para viviendas, como para edificios comerciales e industriales– a las distintas necesidades climáticas y su facilidad de integración con otras energías renovables, como la solar fotovoltaica, la convierten en una buena opción para generar calor, refrigeración y agua caliente sanitaria.

Funciona mediante una bomba de calor. El sistema extrae la energía del aire (incluso en condiciones de baja temperatura) y la convierte en calor o frío según las necesidades de cada hogar y momento del año. El proceso, altamente eficiente, y con evidentes ventajas ambientales, cuenta además con un bajo coste de mantenimiento en comparación con otras tecnologías y aporta un elevado confort térmico interior.

Sus ventajas

La aerotérmica permite climatizar espacios de manera eficiente y sostenible gracias a esta unidad exterior (bomba de calor) –para extraer el calor del aire del ambiente–, y una unidad interior, que se coloca en el interior de la vivienda o del edificio y permite calentar y almacenar agua, que después servirá para climatizar el espacio, bien mediante radiadores o bien mediante suelo radiante, y que también podrá consumirse en forma de agua caliente sanitaria. Cuando se trata de enfriar la vivienda en lugar de calentarla, el proceso se invierte: el calor del interior de la vivienda se envía hacia fuera y permite producir aire acondicionado, que se distribuye mediante ventiloconvectores, o refrescar el interior mediante suelo radiante.

Técnicamente la aerotermia se basa en los siguientes pasos:

1. Captación del aire: La bomba de calor absorbe el aire del exterior a través de una unidad exterior.
2. Extracción del calor: Un refrigerante en el interior de la bomba de calor se evapora al absorber el calor del aire.
3. Compresión: El refrigerante en estado gaseoso se comprime, lo que aumenta su temperatura.
4. Transferencia de calor: El calor del refrigerante se transfiere al sistema de calefacción o al agua caliente sanitaria.
5. Condensación: El refrigerante se enfría y vuelve a su estado líquido, listo para iniciar el ciclo de nuevo.

Entre sus principales ventajas figuran:

• Su eficiencia energética, ya que aprovecha una fuente de energía gratuita e inagotable, el aire, con el consiguiente ahorro en las facturas de energía.
• Su uso de energía renovable, reduciendo las emisiones de CO₂ y contribuyendo a la lucha contra el cambio climático.
• Su uso tanto para o calefacción como para refrigeración, lo que la convierte en una solución integral para climatizar el hogar durante todo el año, además de generar agua caliente sanitaria de forma eficiente.
• Su fácil instalación, ya que los sistemas de aerotermia son relativamente sencillos de instalar y no requieren grandes obras.

Estos sistemas pueden extraer hasta un 75% de energía del aire exterior, lo que reduce de forma considerable el consumo de electricidad de los hogares y edificios, algo muy interesante si tenemos en cuenta que hasta la mitad del consumo eléctrico en Europa se destina a la climatización.

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Empresas punteras y fuertes inversiones

La aerotermia parece estar llamada a convertirse en el futuro de la calefacción por su eficiencia, sostenibilidad y versatilidad, y se posiciona ya como una alternativa cada vez más popular a los sistemas de calefacción tradicionales. Por eso, son muchas las compañías que ya ofrecen esta tecnología, como Bosch Home Comfort. “La aerotermia representa una gran oportunidad para desarrollar nuevos modelos de vivienda más eficientes”, señala la empresa, que ha anunciado recientemente que invertirá hasta el final de esta década cerca de 1.000 millones de euros en este segmento de soluciones y reforzará las inversiones en Europa con la creación de una nueva fábrica en Polonia y un aumento de la capacidad de producción en sus plantas ya operativas.

En la misma línea, la compañía constata que la venta de bombas de calor ha experimentado un crecimiento muy significativo en Europa durante 2022, con un incremento “vertiginoso” en países como Alemania, donde ha registrado un aumento del 75%. “Sin duda, la aerotermia se postula como la tecnología renovable que permitirá cubrir las necesidades energéticas de los edificios actuales y del futuro -especialmente los de nueva construcción- al producir calor, frío y agua caliente de forma versátil y eficiente gracias a la diversidad de modelos de bombas de calor que fomentan la independencia energética», aseguran en un comunicado.

Sin embargo, “en España aún no se puede decir lo mismo, ya que su penetración no es tan elevada como en otros países de la UE”. Aún así, “los consumidores están cada vez más informados y se interesan por nuevas soluciones eficientes para proveer sus hogares de frío, calor y agua caliente sanitaria” señalan desde Bosch Home Confort, desde donde apuntan que este tipo de soluciones representan “un primer paso para reducir la dependencia de los combustibles fósiles y optimizar la eficiencia energética”.

Desde Repsol explican que existen dos tipos de sistemas de bomba de calor aerotérmica que se utilizan para la calefacción, la refrigeración y la producción de agua caliente sanitaria: la aerotermia monobloc y la aerotermia bibloc. En un sistema monobloc, todas las componentes de la bomba de calor, incluido el compresor, se encuentran dentro de una única unidad exterior. Este tipo de sistema es más compacto y suele requerir menos espacio de instalación en comparación con los sistemas bibloc. Su instalación suele ser más sencilla y rápida, ya que no requiere la conexión de unidades interiores adicionales. Es una opción muy adecuada para aplicaciones donde el espacio es limitado o donde se busca una instalación más simple y rápida.

En un sistema bibloc, la bomba de calor aerotérmica consta de dos unidades: una unidad exterior, que contiene el compresor, y una unidad interior que se encarga de la distribución del aire caliente o frío. Este tipo de sistema permite una mayor flexibilidad en la distribución del aire caliente o frío, ya que se pueden instalar varias unidades interiores en diferentes áreas de la vivienda o edificio, sin embargo, puede requerir más tiempo y trabajo, ya que implica la conexión de las unidades interiores a la unidad exterior a través de tuberías refrigerantes. Es más adecuada para espacios donde se necesita calefacción y refrigeración en múltiples zonas del edificio o vivienda.

“Aunque es cierto que instalar un sistema de calefacción por aerotermia requiere un mayor desembolso inicial, el ahorro que supone su uso con respecto a otras tecnologías de climatización permite amortizar ese gasto en poco tiempo”, afirman desde Repsol, que aclara que “existen sistemas de aerotermia que, para producir entre 3 y 5 kW de calor, solo necesitan 1 kW de electricidad, lo que supone una reducción muy notable de la factura de la luz, precisamente una de las áreas que más gastos asociado del hogar conlleva”.

Ambientalmente también ofrece grandes ventajas: “Al no precisar de combustión, no emite partículas de óxidos de nitrógeno (NOx) ni óxidos de azufre (SOx), lo que repercute positivamente en la calidad del aire, a lo que se suma el uso del calor natural del aire, una fuente de energía renovable y abundante”, recalca la compañía, que coincide también como principales ventajas en su sencillo mantenimiento y su seguridad, ya que “no requiere de depósitos que almacenen combustible como las calderas convencionales, lo que la hace mucho más segura”.

A la aerotermia solo le falta un aspecto para ser 100% renovable: la combinación con placas solares. “Gracias a la conjunción de la energía fotovoltaica y la aerotermia, los beneficios de ambos sistemas se multiplican, tanto en el aspecto económico como en el ambiental, ya que supondría el autoconsumo no solo eléctrico, sino también en el apartado de la climatización y el agua caliente sanitaria”, explica Repsol.

“Con un consumo programable es posible coordinar las horas de funcionamiento con los momentos en que más energía genera el sistema fotovoltaico. Además, sería posible conseguir energía almacenada, ya que el excedente energético de la instalación fotovoltaica se puede aprovechar en la aerotermia”, explican. “Actualmente ya existen sistemas de calefacción por aerotermia especialmente diseñados para su integración con instalaciones fotovoltaicas, capaces de acumular el excedente de electricidad para calentar agua y almacenarla para utilizarla con posterioridad y determinados sistemas híbridos integran funciones de predicción meteorológica con el fin de estimar la energía que producirán los paneles y permitir que la bomba de calor pueda tomar decisiones inteligentes en función de la producción energética prevista”, añade la compañía.

Desde Mitsubishi Electric ofrecen Ecodan, su sistema de aerotermia “todo en uno” en el que, del 100% de la energía consumida, el 80% procede del aire exterior, es decir, “solo pagas el 20% de todo lo que consumes”, señala la compañía que, además, apunta  la posibilidad de beneficiarse de ayudas procedentes de los Fondos Europeos Next Generation, que forman parte del Plan de Recuperación de la Unión Europea con un valor total de 750.000 millones de euros con el objetivo de mejorar la sociedad europea en varios aspectos, entre ellos la transición ecológica.

En España, los fondos son otorgados en forma de subvenciones dentro del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia del Gobierno de España y son aprobados por cada comunidad autónoma. Entre otros puntos, las ayudas pretenden fomentar la instalación de energías renovables para la generación de agua caliente sanitaria y/o calefacción, precisamente lo que ofrecen los sistemas de aerotermia.