Hoy echaremos un vistazo a la aerotermia. Como vemos, además de las energías renovables que todos conocemos (eólica, solar, geotérmica, mareomotriz, calderas de biomasa, etc.), existen muchas alternativas que os hemos ido contando y que son interesantes de explorar. Opciones hay ¡y muchas! En definitiva, no por ser algunas opciones menos usadas dejan de ser útiles para obtener energía de manera eficiente. Vamos a repasar desde los conceptos más básicos hasta los cálculos más complejos de esta energía alternativa.
¿Qué entendemos por aerotermia?
Antes de agregar a vuestro diccionario mental esta palabreja tenéis que tener claro a qué nos referimos. Pues bien, de una manera muy sencilla podríamos decir que la aerotermia es la técnica de aprovechamiento de la temperatura del aire que circula en nuestro entorno para, entre otras cosas, calentar nuestras viviendas, locales, etc. Ese calor, que extraemos del aire, lo podemos usar principalmente para climatizar y calentar agua.
¿Cómo conseguimos extraer el aire caliente?
Pues mediante dos elementos (que llamaremos módulos) instalados en el interior del habitáculo (piso, unifamiliar, local, etc.) y en el exterior (el que capta el aire). En el interior tendremos el evaporador/condensador al que suele acompañar el depósito de Agua Caliente Sanitaria (ACS), muy parecido el termo del agua caliente de toda la vida. En el exterior tendremos un compresor para recoger el aire exterior y enviarlo mediante un conducto, que contiene un refrigerante que absorbe el calor y lo transmite al interior. Este es el funcionamiento básico en invierno, es decir, el módulo exterior hace de evaporador y el módulo interior hace de condensador pasando el calor al agua (para usar agua caliente en la ducha, por ejemplo). En verano el concepto es el mismo pero al revés (para enfriar el entorno).
Instalación aerotérmica
Pero, ¿hasta qué punto es ventajoso este sistema?
Si bien la inversión inicial es más elevada que en un sistema convencional, es necesario realizar un estudio pormenorizado para entornos donde el frío intenso minimiza la efectividad y el aprovechamiento de esta energía. Aunque los equipos de hoy día funcionan incluso con temperaturas extremas de -20 grados, lo ideal es que estos sistemas se instalen en climas templados (como el Mediterráneo) y en espacios pequeños como viviendas particulares. En términos generales, a menor temperatura exterior, mayor trabajo de la bomba de calor, bajando su rendimiento óptimo.
No obstante, sus ventajas son indiscutibles. A saber:
- Es una energía “infinita”, el sol siempre calentará en mayor o menor medida el aire.
- El ahorro energético para producir el calor (y agua caliente) es muy elevado. En condiciones óptimas roza el 75%. Además, como no almacenamos ni quemamos ningún tipo de combustible, contribuimos a evitar emisión de humos, como por ejemplo los sistemas de calefacciones por calderas de gasóleo, siendo ésta que nos ocupa hoy una opción más segura al no tener que almacenar ningún elemento inflamable.
- Los módulos son muy sencillos de instalar y de mantener y no es preciso disponer de ninguna salida o chimenea para gases ni vapores. Además no existen quemadores que debamos vigilar y limpiar, ni deterioros de los módulos por condensación.
Eficiencia de la aerotermia
Ahora contestaremos a la pregunta inicial que nos planteábamos;
¿Hasta qué punto podemos asegurar que esta energía es renovable?
He pedido ayuda a un viejo amigo, experto en este tema, al que he pedido que sea lo más riguroso posible en sus cálculos y explicaciones. Esto es lo que me ha contado:
“Las bombas de calor de aerotermia captan el calor presente en el aire como fuente de energía para su aprovechamiento pero necesitan de electricidad (u otra energía auxiliar) para su funcionamiento. Por ello la normativa indica unos parámetros sobre la bomba de calor para que el sistema pueda considerarse como renovable.
Para que la instalación de aerotermia pueda ser considerada como fuente de energía renovable, es necesario en primer lugar, conocer su rendimiento medio estacional, lo que requiere el conocimiento de la normativa actual.
En la Directiva 2009/28/CE se reconoce como energía renovable, en determinadas condiciones, la energía capturada por bombas de calor, según su artículo 5 del Anexo VII: Balance energético de las bombas de calor.
En este sentido, la cantidad de energía aerotérmica, geotérmica o hidrotérmica capturada por bombas de calor que debe considerarse energía procedente de fuentes renovables se denomina ERES y su cálculo viene definido en dicho Anexo a partir de la fórmula siguiente: ERES = Qusable x (1 – 1/SPF)
– Qusable: es el calor útil estimado que proporcionan las bombas de calor para producción de ACS, calefacción y refrigeración.
– SPF: es el factor de rendimiento medio estacional estimado para las bombas de calor. El factor SPF (COP estacional) se calcula a partir de la Decisión de la Comisión de 1 de marzo de 2013, que establece el valor de eficiencia del sistema de energía, η, en 0,455 (45,5 %). Este valor se fija como una media de la UE basada en datos de Eurostat, y sirve para determinar el valor mínimo de corte del SPF de la bomba para ser considerada como renovable (SPF = 1,15×1/η).
– La eficiencia del sistema de energía, η. es el cociente entre la producción bruta de electricidad y el consumo primario de energía para la producción de electricidad.
¿Cuándo es considerada renovable la instalación?
En función de los datos obtenidos por el cálculo anterior sólo se tendrán en consideración como fuentes de energías renovables las bombas de calor para las que:
- SPF (SCOPnet) > 1,15 x 1/0,455
- SPF (SCOPnet) > 2,53
Para poder sustituir el aporte solar mínimo para la producción de ACS mediante una bomba de calor aerotérmica, será necesario justificarlo documentalmente del modo establecido en la IT 1.2.2. del RITE.
El cumplimiento de las exigencias mínimas se producirá cuando el consumo de energía primaria y las emisiones de dióxido de carbono de la instalación evaluada, considerando todos sus sistemas auxiliares, sea inferior o igual que la de la instalación que cumpla con las exigencias del procedimiento simplificado. De este modo se considerará una instalación de referencia alimentada con gas natural y con un rendimiento estacional de 0,92 (92 %).
El SPF (COP estacional) de las bombas de calor accionadas eléctricamente deberá efectuarse de acuerdo con la Norma EN 14.825:2012, donde el SFP viene citado como SCOPnet. Cuando un fabricante aporte el SFP (SCOPnet) y éste sea superior a 2,5 en las condiciones de funcionamiento de la bomba de calor, su aporte energético tendrá consideración de fuente energética renovable.
Otro aspecto a tener en cuenta que la Comisión cita en su decisión del 1 de marzo, es el de las zonas climáticas europeas donde España se considera en su gran mayoría como clima cálido, (excepto alguna zona interior de Castilla o la zona pirenaica)”.
Instalación exterior aerotérmica
Como me imagino que muchos de vosotros/as estaréis preguntándoos qué esfuerzo económico es necesario para este menester, aquí os dejo un enlace muy util para cualquier tipo de vivienda (simulador) con un caso práctico para que os sirva de referencia del ahorro que supone.
En fin, ya veis que las alternativas para no quemar nuestro planeta son diversas. Me uno a las palabras que dijo en su día Nelson Mandela:
“Yo no tenía una creencia específica, excepto que nuestra causa era justa, era muy fuerte y que estaba ganando cada vez más y más apoyo”.
15 Comentarios. Dejar nuevo
Aerotermia. la gran desconocida pero cada vez se ven mas en casas de pueblo.
Si no lo he entendido mal, la aerotermia no es más que la típica bomba de calor/frio de aire acondicionado, pero aplicada a calentar agua, ¿es así? Entonces… la creencia/sensación de que el aire acondicionado consume muchísima electricidad ¿es correcta o incorrecta? ¿qué diferencia/ventaja hay en la aerotermia frente al aire acondicionado/bomba de calor tradicional?
Hola Roberto
Es normal la confusión. Te lo intento explicar de manera sencilla tal y como me lo han transmitido personas más expertas que yo en el tema:
Si observas el artículo, la principal diferencia entre ambos sistemas es que la aerotermia se puede considerar (bajo determinados parámetros de eficiencia) una energía renovable, ya que saca provecho de la temperatura que tiene el aire que nos rodea y que, es calentado por el sol. De ahí se obtiene la energía para calentar el agua de la vivienda.
La bomba de calor se centra en el circuito frigorífico que genera calor o frío dependiendo los cambios de ciclo que le apliquemos (ciclo reversible).
Respecto al consumo, como ya he comentado en el artículo, lo ideal es que se realice un estudio de viabilidad y eficiencia del equipo a instalar respecto al habitáculo que se debe enfriar/calentar. Es decir, podría darse el caso de que la aerotermia sea más eficiente refrigerando (o calentando) un entorno respecto a la tradicional bomba de calor y/o viceversa.
Respecto a las ventajas te remito al artículo:
“No obstante, sus ventajas son indiscutibles. A saber:
Es una energía “infinita”, el sol siempre calentará en mayor o menor medida el aire.
El ahorro energético para producir el calor (y agua caliente) es muy elevado. En condiciones óptimas roza el 75%. Además, como no almacenamos ni quemamos ningún tipo de combustible, contribuimos a evitar emisión de humos, como por ejemplo los sistemas de calefacciones por calderas de gasóleo, siendo ésta que nos ocupa hoy una opción más segura al no tener que almacenar ningún elemento inflamable.
Los módulos son muy sencillos de instalar y de mantener y no es preciso disponer de ninguna salida o chimenea para gases ni vapores. Además no existen quemadores que debamos vigilar y limpiar, ni deterioros de los módulos por condensación”.
Espero haberte orientado.
Saludos
Vaya tocho para no decir nada. La aerotermia ES lo mismo que hace el aire acondicionado/bomba de calor, la diferencia es que en vez de enfriar/calentar el aire de la habitación, se enfría o calienta agua, que puede utilizarse tanto para climatización, como para el agua caliente de la ducha.
Esto es importante, porque si tenemos un termo eléctrico, utilizamos el 100% de la energía eléctrica para convertirla en energía térmica, pero con aerotermia, podemos convertir en torno al 300% de la energía eléctrica que gastamos en energía térmica. ¿Cómo? Pues a través de un ciclo termodinámico en el que por cada 100 Wh que gastamos de energía electrica, somos capaces de extraer además, otros 200 Wh (sería mejor hablar de julios o calorías, pero todas son unidades de energía), con lo que en total estamos calentando como si gastáramos 300 Wh de energía eléctrica. Provenga de donde provenga la energía eléctrica, podría decirse que esos 200 Wh se han extraido del ambiente y son renovables, y de eso se aprovecha la normativa para llamarlos “renovables”.
https://www.youtube.com/watch?v=3lV18yNQXok&app=desktop
Hola Luis,
mi intención es combinar técnicas de ántes, la biónica y la biotectura con métodos comerciales.
Hace 20 años un instalador me advertió, que poniendo placas térmicas para agua caliente y calefacción solo me daría problemas y que la calefacción a gasoleo era mucho mas sencilla y mas barata.
Las instalé yo mismo con el efecto de ahorrar 2000 € al año( descontando la amortisación).
También hay otra clase de instaladores, que examinaron lo que yo había hecho, me dieron unos buenos consejos y siempre me ayudaron a resolver problemas.
Lo mismo debería ocurrir con los talleres de coches, cuando llegue el VE.
Una mano lava a la ótra . . . .crear una situación “WIN WIN”.
Salu2
Sin duda alguna un artículo necesario,
mucha gente no sabe distinguir entre varias fuentes de energía renovable.
” Mi Sistema”( no es mío, porque existe desde tiempos históricos).
Pues es sencillo y eficiente, incluso funciona sin corriente o con ventiladores de 20 vátios.
Hay versiones infinitas como : Puerta de invierno, cortinas negras, muros negros cubiertos de cristal, colectores aerotérmicos, que simplemente funcionan con aire en vez de agua con la ventaja, que no puede haber ni filtración, ni sobrecalentamiento, ni congelación.
https://www.youtube.com/watch?v=RSxGVlLz-x8
Lo sencillo de este sistema es, que no necesita ventilador, porque el aire caliente sube y se acumula dentro de la habitación.
https://pasatealoelectrico.es/2018/08/11/la-historia-de-christof-sappel-como-ser-feliz-con-menos/
El ótro día expliqué a Emilio y Hugo como funcionan mis sistemas, con los cuales el aire sale a hasta 70°. Si hay sol no necesito ninguna otra calefacción, teniendo unos 22° en toda la casa.
Saludos y gracias por tocar los temas más importantes de eficiencia.
Efectivamente Christof. Tanto Emilio como Hugo nos transmitieron las maravillas “sostenibles” que tienes ideadas en casa para su climatización. Sin duda eres un ejemplo a seguir. Un abrazo.
Perdona que te haya cambiado el tema, pero el sistema que tu describes también es megaeficiente por 2 puntos que quiero añadir:
1. Hay que usarlo solamente con corriente “limpia” como los demás consumidores eléctricos. En ésta relación, también el Aire Acondicionado, que gasta casi igual, que las estufitas eléctricas.
2. Hay una manera de extraer aire tibio para una bomba de calor, que no suena muy limpia, incluso asquerosa ! ? ! ?
El intercambiador se pone en los tubos grandes de la canalisación( acompañando a las ratas) o en fosas sépticas donde suelen haber más de 30°.
Un abrazo y sigue actuando para un futuro mas sostenible.
De echo, la aerotermia está sustituyendo rapidamente y casi por completo a la geotermia. Palabra de un instalador.
La aerotérmia, tanto aprovechando directamente fuentes de calor natural (como comenta Christof), como usando fuentes de electricidad renovable, debería de extenderse, ya que las otras formas de calentar o son quemando y produciendo CO2 (y otras cosas) o convierten dierctamente energía eléctrica en calor (resistencias) y son mucho menos eficientes.
La única pega que yo veo es en climas muy fríos donde sólo se disponga de fotovoltaica, ya que cuando más necesidad de calentar hay, es cuando los paneles producen menos energía.
Gracias Tristán, por tu comentario.
Mi error es, que estoy mezclando aerotermia con calor aerotérmico. Es que para lo último no he encontrado la denominación correcta.
Lo importante es, que hay que ver la sencilléz de conseguir calor en el video de You Tube.
Con un muro gordo, compacto practicamente tienes el efecto de una batería, que se carga durante el día y durante la noche conduce el calor para dentro(el vidrio hace la función de un diodo o válvula, porque refleja el calor, que no vuelva a salir).
Las casas antiguas estaban frescas en verano y calentitas en invierno.
Los bloques de hormigón son verdaderos conductores de temperatura, se empezaron a usar cuando el gasoleo c costaba aprox. 5 céntimos /l y el AAC “solucionó” todos los problemas, menos el de dañar al medioambiente.
Los Romanos yá conocían estas técnicas, por eso los castillos tienen muros tan gordos.
Parecido a la cerveza LAGER = almacén. No era otra cosa, que una cueva al pie de un monte.
En invierno echaron la nieve, desde la cumbre a los barriles de cerveza y en verano todavía estaba fresca, sin conservantes.
SALUD con técnicas que vuelven a ser modernas.
Salu2
En mi opinión puede ser muy Eficiente, pero no es Renovable puesto que tiene un consumo eléctrico que puede proceder del carbón, del diesel, Nuclear lo cuales no son Renovables, aunque también podría ser Solar Fotovoltaica, en cuyo caso sí sería Renovable.
Hola José,
con la solartérmica no gastas corriente, es mas eficiente y puedes usar vidrio catedral reutilizado de oferta.
https://es.wikipedia.org/wiki/Muro_Trombe
Hay unas fotos en mi blog
https://christofsappel.wordpress.com
Salu2
La aerotermia o bomba de calor el principio de funcionamiento es el mismo, un compresor que aprovechando que determinados gases al ser comprimidos cambian de estado liquido a gaseoso, y en este proceso desprenden calor, o frío invirtiendo el ciclo.
Esta energía es transportada a la unidad interior, y una vez allí es distribuida para refrigerar o calentar lo que se precise.
A diferencia de las resistencias eléctricas de las estufas, la energía eléctrica no sirve para calentar, sino para transportar el frío o el calor desde el exterior al interior. De aquí proviene su alto rendimiento.
Hay varios tipos de bombas de calor, y los más extendidos son: de extraer energía del aire (exterior) y transportarla al distribuidor de aire interior, como son los tradicionales maquinas de aire acondicionado. Y las que extraen energía del aire exterior y a través de intercambiadores de calor la transportan a través de agua al distribuidor interior para calentar los radiadores de calefacción o agua caliente sanitaria o calefacción por suelos radiantes.