¿Qué es la aerotermia y como la aprovechamos?

• ¿Qué es la energía aerotérmica?
• ¿Para qué se utiliza la aerotermia?
• ¿Por qué la aerotermia es una energía renovable?
• ¿Cuál es el consumo y el ahorro con la aerotermia?

La energía aerotérmica o aerotermia es la energía térmica que una bomba de calor es capaz de extraer del aire, para cederla en otro lugar. El aire, al igual que cualquier otro elemento, almacena calor que podemos aprovechar. Esa cantidad de calor es relativamente proporcional a la temperatura que tenga el aire, es decir, la cantidad de energía calorífica disminuye al disminuir la temperatura. 

Sin embargo, aun a -15 °C, incluso a temperaturas más bajas, podemos extraer calor del aire. Todo depende del modelo de bomba de calor de aerotermia que estemos utilizando y sus características técnicas.

La forma en que aprovechamos la energía aerotérmica es gracias a las bombas de calor de aerotermia. Estos equipos son capaces de absorber el calor que hay en el aire y transferirlo a un líquido que llamamos gas frigorífico. Este líquido tiene la propiedad de absorber y ceder mucho calor en sus cambios de estado. 

Es decir, cuando se evapora absorbe mucho calor y cuando se condensa y se licua lo cede. De esta forma, para calentar nuestra vivienda o generar agua caliente sanitaria, aprovechamos una caldera de aerotermia para que su circuito frigorífico “robe” calor del aire exterior, para calentarnos.

En cambio, en verano, se invierte el sentido de circulación de ese líquido frigorífico. De modo que, la bomba de calor de aerotermia toma el calor del interior de nuestra vivienda y lo expulsa en el exterior. De esta forma crea la sensación de frío que necesitamos cuando en la calle hay 30 °C o más.

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La energía que nos brinda la aerotermia y que gracias a la bomba de calor podemos trasladar a donde nos interese, hace que esta energía renovable tenga muchos usos.

La calefacción por aerotermia aprovecha el calor que contiene el aire del exterior de nuestras casas para trasladarlo al agua de un depósito. Esta agua calentada gracias al aire, es distribuida por el suelo radiante o fancoils, aunque también es posible disponer de calefacción por aerotermia con radiadores. En este último caso, debemos consultar con un técnico instalador, para amoldar la caldera de aerotermia adecuada a los radiadores.

La climatización o refrigeración aprovecha el mismo principio, pero a la inversa. Es decir, lo que hace la bomba de calor de aerotermia es “robar” calor del interior de nuestra vivienda para expulsarlo en el exterior. 

En este proceso, al absorber calor del agua de un depósito, en realidad estamos enfriando esa agua que, haremos circular por el suelo refrescante o en radiadores de baja temperatura para distribuirlo por toda la casa.

La aplicación más conocida, o una de las más conocidas, es la bomba de calor para aire acondicionado. Es decir, aprovechar los equipos de aire acondicionado de toda la vida, para refrescar el ambiente de nuestras viviendas, oficinas y negocios, durante el verano. Pero también, calentar durante el invierno, a través del aire.

Para obtener agua caliente sanitaria utilizamos el mismo proceso que con la calefacción. La única diferencia es que empleamos otro depósito, cuya agua caliente aprovechamos para lavar o en la ducha.

Las industrias o empresas que necesitan temperaturas de hasta 100 °C en sus procesos productivos o para usos humanos, también están implementando la bomba de calor de aerotermia como equipo productos de calor o frío. 

Un ejemplo cotidiano lo tenemos en los gimnasios o centros deportivos. Aunque industrias como la alimentaria aprovechan la aerotermia para procesos de secado de alimentos durante el proceso de preparación, o para la refrigeración de los mismos, una vez envasados.

Es otra aplicación de la aerotermia, gracias a la cual se puede alargar la temporada de baño, simplemente aprovechar las piscinas cubiertas todo el año, independientemente e de la temperatura exterior. Gracias a la utilización de la bomba de calor aire-agua, aunque preparada para trabajar con los químicos que se usan para mantener limpia el agua de las piscinas.

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La aerotermia está considerada como energía renovable porque aprovecha el recurso ilimitado del calor del aire sin generar contaminación. El aire se calienta por el efecto del sol, gracias a la radiación solar que llega a nuestro planeta. Este efecto no se produce por igual en toda la atmósfera, simplemente porque no en toda la superficie de la tierra llega la misma cantidad de radiación solar. 

Es por ello que en los lugares donde más radiación solar llega, son más cálidos, por lo general. Mientras que las regiones donde menos incide el sol, el aire suele estar más frío. Esto ha provocado que los fabricantes de bombas de calor de aerotermia investiguen para que sus equipos puedan aprovechar la energía aerotérmica, independientemente de la temperatura del aire.

Además, para corroborar que la caldera de aerotermia aprovecha una energía renovable, la Comisión Europea aprobó con la directiva 2009/28/CE. Esta norma fue elaborada para fomentar el uso de fuentes renovables en todos los ámbitos, y especialmente en la climatización de las viviendas y otros edificios. En esta directiva se identifican aquellas energías que entran dentro del conjunto de renovables, declarando en su artículo 2 lo siguiente:

La bomba de calor de aerotermia es un equipo que puede trabajar con temperaturas muy bajas, incluso bajo cero. Sin embargo, su rendimiento varía en función de la temperatura exterior, la temperatura que queremos que alcance el agua y otros factores. 

Para conocer el rendimiento o la eficiencia de una bomba de calor se utilizan dos términos; el COP y el EER. El COP o coeficiente de rendimiento (en sus siglas inglesas, “Coeficient of Performance”) mide su capacidad de generar calor. En cambio, el EER o ratio de eficiencia energética mide la capacidad de la caldera de aerotermia para generar refrigeración.

Según la norma UNE-EN 14511, el COP es la relación entre la potencia calorífica que es capaz de generar la bomba de calor y la potencia eléctrica que necesita para funcionar. En cuanto al EER, lo define como la relación entre la potencia frigorífica que se genera, entre la potencia absorbida por el equipo de aerotermia.

Aunque la forma de medir el rendimiento de una bomba de calor de aerotermia no es exactamente igual a como lo medimos con una caldera de gas natural, podemos compararlos de forma aproximada. Así, sabemos que el rendimiento de una caldera de gas se queda alrededor del 100 %, para los modelos más avanzados de condensación. 

En cambio, para una caldera de aerotermia el rendimiento es mucho mayor y, además, aumenta con la temperatura del aire exterior. Según esto, y observando la gráfica siguiente, en las únicas condiciones en las que interesa una caldera de gas es cuando la temperatura exterior está por debajo de los – 15 °C (negativos). Estas condiciones de frío tan extremo apenas se dan en nuestro país, por lo que queda claro que la bomba de calor de aerotermia es mucho mejor de otros sistemas de calefacción.

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El consumo de una bomba de calor de aerotermia varía en función de varios aspectos, como son la temperatura exterior y la temperatura que deseamos que alcance el agua que utilizaremos en la calefacción y en usos sanitarios. Esto hace que sea muy difícil indicar cuál es el consumo de un equipo de aerotermia, sin definir las condiciones de uso.

Es decir, en cada vivienda, en función de su ubicación, el clima, el sistema de emisión del calor y frío en las estancias y otros factores, una caldera de aerotermia consumirá más o menos. Es por ello de la importancia del rendimiento que se mide de forma general con el COP y el EER.

Sin embargo, para establecer esos rendimientos en función de la estacionalidad y el uso, se utilizan los coeficientes SCOP y el SEER. Estos vienen definidos por la norma UNE-EN 14825, como los coeficientes globales de rendimiento según la estación de calefacción o refrigeración establecida. Estos coeficientes se calculan como la demanda anual de referencia, calorífica o frigorífica, dividida por el consumo energético anual, para calefacción o para refrigeración.

Gracias a estos coeficientes, podemos conocer el rendimiento medio que tienen las bombas de calor de aerotermia y compararlos con otros sistemas. Dando como resultado que la aerotermia consigue un ahorro de casi el 50 % que una caldera de gas, y superior con respecto a otros equipos de calefacción.