Uno de los principales gastos en cualquier hogar es la climatización, por lo que cada vez más se buscan sistemas eficientes. Entre los más utilizados en los últimos años, está la aerotermia, un proceso mediante el cual es posible aprovechar la energía contenida en el aire para calentar o refrescar estancias.
Para hacerlo, utilizan bombas de calor, que pueden obtener energía tanto del aire como del agua o de la energía contenida en la tierra. Las primeras bombas de calor en usarse fueron las del tipo aire-aire, que servían únicamente para la climatización.
Posteriormente, aparecieron las aire-agua, que también sirven para la obtención del agua caliente sanitaria, y son las más conocidas como aerotermia. Aquí hablaremos de las bombas de calor, sus características y las diferencias con las llamadas de aerotermia.
Características, pros y contras de la aerotermia
Este proceso se basa en aprovechar la energía contenida en el aire que nos rodea y moverla de un foco de alta temperatura a uno de baja temperatura. Para hacerlo, requiere la instalación de una bomba de calor y de un circuito refrigerante.
Al usar este sistema, es posible utilizar hasta un 75% del calor contenido en el aire para los procesos de climatización y obtención del aire caliente. Por tanto, la electricidad se requiere en apenas un 25%, haciendo que los costes en la factura de la luz, se reduzcan drásticamente por estos conceptos.
Las bombas de calor que se utilizan en la llamada popularmente aerotermia, son del tipo aire-agua. Esto quiere decir que la energía obtenida a partir del aire exterior, se cede a un circuito de agua, el cual se utiliza tanto para calentar o refrigerar las habitaciones como para el agua caliente que utilizas en casa.
Un equipo de aerotermia, al igual que cualquier otra bomba de calor, trabaja como un sistema termodinámico cerrado. Para funcionar, requieren la presencia de un compresor, condensador, la válvula de expansión y el evaporador.
- La unidad exterior del equipo es la encargada de captar el calor del aire ambiental y pasarlo a un intercambiador de calor. Este calienta el líquido refrigerante contenido en el circuito, el cual tiene debe tener un punto de ebullición bajo.
- El refrigerante pasa al estado gaseoso, al pasar por un evaporador que se encuentra en la unidad exterior y absorbe el calor. Debido a que tiene un bajo punto de ebullición, este líquido se vuelve gas aun a bajas temperaturas, permitiendo que el sistema funcione tanto en invierno como en verano.
- El refrigerante en estado gaseoso va hasta el compresor, que es el responsable de reducir su volumen, aumentando la presión. Asimismo, aumenta la temperatura, para lo que requiere el uso de energía (generalmente electricidad, aunque algunos modelos pueden trabajar con gas).
- El gas a alta temperatura a hasta el condensador (un intercambiador de calor), donde cede la energía hacia la unidad interior. De aquí es distribuido a las tuberías o depósito para el agua caliente sanitaria (ACS) y a los conductos de aire que van a climatizar las habitaciones.
- A medida que pierde calor, el refrigerante va pasando nuevamente al estado líquido y tiene menor presión. La válvula de expansión evita que vuelva hacia el compresor y debe incorporarse al circuito para volver a tomar el calor del aire exterior.
En general, los sistemas de aerotermia calientan el agua hasta un máximo de 60° C, pero hay modelos llamados de alta temperatura, que puede llegar a los 80° C. Para esto, incorporan un segundo compresor en la unidad interior.
Con esto, se aumenta el consumo de otra fuente de energía que haga funcionar a los dos compresores, pero están diseñados para hacerlo de manera inteligente. Además, trabajan con dos tipos de refrigerantes, que les permiten aprovechar el calor de forma más eficiente.
Así, cuando se requiere el agua a temperatura de baja a media, únicamente funciona el compresor de la unidad exterior. Si se requiere una mayor temperatura, el equipo pone en funcionamiento el segundo compresor, aumentando puntualmente el consumo de la energía eléctrica.
Pros de la aerotermia
- Un mismo equipo sirve tanto para climatizar como calentar el agua de uso doméstico. Además, se puede conectar a los suelos radiantes.
- Permite reducir el uso de otras fuentes de energía para la climatización y obtención del ACS, entre un 75 a 79%. En este sentido, de cada 5 kWh que se requieren para estos procesos, aproximadamente 4 kWh vienen del calor captado del aire exterior.
- Se considera una energía limpia, debido a que no se producen emisiones tóxicas a la atmosfera.
- Es compatible con otros sistemas de energías limpias, como los paneles solares, los cuales pueden alimentar a los compresores del sistema de aerotermia.
- Su instalación es relativamente sencilla, no requieren obras complicadas, ocupan poco espacio y no necesitan permisos para su instalación.
- Puedes aplicar a subvenciones para su instalación, que pueden ir del 30 al 40% de la inversión inicial.
- Tienen una excelente tasa de amortización, pudiendo recuperar el coste de instalación en aproximadamente 4 años.
Contras de la aerotermia
- La instalación de estos equipos es mucho más costosa que otros sistemas de climatización, como los que funcionan con gas o electricidad.
- Se debe colocar una unidad en la parte exterior de la vivienda, lo cual puede afectar la estética.
- No son tan eficientes cuando la temperatura exterior es muy baja por tiempo prolongado.
- Pierden eficiencia cuando se quiere utilizar ACS a altas temperaturas, debido a que se deben usar dos compresores.
Características, pros y contras de las bombas de calor
Una bomba de calor es un equipo que trabaja con un circuito cerrado, donde el calor es cedido de un foco de alta temperatura a uno de baja temperatura. Cuando el calor es tomado del aire exterior, el proceso se denomina aerotermia.
También, hay bombas de calor que utilizan el calor contenido en bolsas de agua subterráneas, que funcionan por hidrotermia. Asimismo, los equipos que aprovechan la energía contenida en el suelo terrestre trabajan por geotermia.
En general, las bombas de calor más comunes para la climatización son las de tipo aire-aire, las cuales funcionan aprovechando la energía del ambiente exterior. Tienen las siguientes características:
- La unidad exterior atrapa el calor del aire exterior y lo pasa hacia el circuito termodinámico, donde el líquido refrigerante se evapora.
- Este pasa al compresor, donde aumenta su presión y temperatura, el cual cede a un intercambiador de calor. De allí pasa directamente a los conductos que van hacia las habitaciones a climatizar.
- El refrigerante vuelve al estado líquido, pasando nuevamente por el circuito y repitiendo el proceso de climatización.
- El compresor requiere el uso de energía externa para funcionar. Los modelos más eficientes incorporan motores con tecnología inverter, para un menor consumo.
Pros de las bombas de calor
- Son mucho más eficientes que otros sistemas de calefacción que funcionan con combustibles fósiles. El ahorro está por encima del 70% comparado con estos equipos.
- Su instalación es sencilla, no requieren salidas de humos o sistemas de ventilación en la vivienda.
- No producen emisiones de CO₂, a diferencia de los equipos que funcionan por combustión.
- Por lo general, son equipos muy silenciosos tanto en la unidad exterior como la interior.
- Pueden alcanzar la temperatura deseada en poco tiempo, en comparación con otros sistemas de calefacción como radiadores o estufas.
- Son relativamente económicos al compararlos con los equipos de aerotermia.
Contras de las bombas de calor
- Los de tipo aire-aire únicamente sirven para climatizar, por lo que necesitas otro equipo para el agua caliente sanitaria.
- Trabajan con una temperatura máxima de 40 °C.
- Cuando las temperaturas exteriores son muy bajas durante largos períodos, pierden eficiencia en la climatización.
- Una vez que el equipo deja de funcionar, se pierde el calor de la habitación, ya que no deja calor residual.
Diferencias entre aerotermia y bomba de calor
Como puedes apreciar, los términos aerotermia y bomba de calor, se utilizan para referirse a bombas de calor que trabajan con distintos sistemas. De manera general, ambas aprovechan el proceso de la aerotermia, siendo sus diferencias más importantes las siguientes:
- La bomba de calor trabaja con un sistema aire-aire, por lo que el calor captado del aire exterior se usa directamente en calentar el aire interior. Por su parte, la llamada aerotermia funciona con un sistema aire-agua, que cede el calor a las tuberías o depósitos de agua.
- Con una bomba de calor únicamente puedes climatizar la vivienda. Mientras, con la aerotermia es posible tanto climatizar como obtener ACS.
- La aerotermia se puede conectar a los suelos radiantes, haciendo el proceso de climatización más integral. Con la bomba de calor aire-aire esto no es posible.
- Las bombas de calor aire-agua (aerotermia) trabajan con temperaturas de 60 °C, y con dos compresores pueden alcanzar los 80 °C. Por su parte, las bombas de calor aire-aire trabajan a bajas temperaturas, con un máximo de 40 °C.
- Las bombas de calor aire-aire suelen tener un mayor consumo eléctrico, debido principalmente al uso incorrecto en viviendas con poco aislamiento. Por su parte, los equipos de aerotermia han mostrado mayor eficiencia.
- La inversión inicial de sistemas de aerotermia (aire-agua) tiene una alta inversión inicial, pero se pueden obtener subvenciones. Por lo general, las bombas de calor aire-aire son más económicas, pero no reciben subvenciones gubernamentales.
