La aerotermia es una fuente de energía renovable de baja inversión que se utiliza tanto para producir agua caliente sanitaria, aire acondicionado o calefacción en espacios cerrados. Debido a su simplicidad y bajo costo, es la opción más viable en muchos proyectos.
¿Qué es la energía aerotérmica?
La energía aerotérmica (o aerotermia) es una fuente renovable capaz de extraer la energía contenida en el aire que nos rodea, para usarla en diferentes propósitos.
La energía aerotérmica es una forma de energía solar y, como tal, una energía renovable. Sin embargo, requiere un suministro de energía inicial para funcionar.
Un sistema aerotérmico ahorra un 60% en comparación con una caldera diesel y un 40% en comparación con una caldera de gas natural.
Carlos Gómez Cano, CEO de Toshiba Heating and Air Conditioning
Hoy en día, la aerotermia se puede utilizar para producir agua caliente doméstica, calefacción y también para aire acondicionado en hogares o espacios cerrados.
La relación entre la energía gratuita y la energía de pago varía según la temperatura exterior. Cuanto más frío está, más difícil es extraer calor y cuanto más calor produce, más difícil es extraer frío.
¿Qué es una Bomba de Calor?
La bomba de calor es una máquina térmica capaz de bombear calor de una fuente fría a una caliente. En el caso de las bombas de calor aerotérmicas, extraen calor del ambiente natural (aire) a través del evaporador y lo transfieren al interior de un edificio o a procesos industriales a través del condensador. Son reversibles, el calor puede transferirse desde el interior del edificio al ambiente externo.
Una bomba de calor aerotérmica puede instalarse en cualquier tipo de terreno. Este sistema es más visible y su eficiencia es más sensible a las variaciones en las temperaturas exteriores.
Ventajas de la Bomba de Calor Aerotérmica
- Bajo coste de instalación en relación a otros sistemas como la geotermia que necesitan infraestructuras más costosas.
- Bajas emisiones de CO2 lo que contribuye a una mejora de la sostenibilidad desde el punto de vista ambiental.
- Alta eficiencia energética, llegando a superar rendimientos del 700 × 100 en algunos casos.
- Un ahorro considerable en el gasto energético en climatización del edificio.
- Menor dependencia de combustibles fósiles.
- Climatización (frío y calor) y agua caliente en un solo sistema.
La Aerotermia como fuente de Energía Renovable
Las bombas de calor y la aerotermia en su conjunto se consideran energías renovables porque pueden extraer energía del aire y transferirla a otro lugar en forma de frío o calor. Es obvio que se requiere energía para el funcionamiento de una bomba de calor, y su generación puede estar relacionada con las emisiones de CO2.
Los Sistemas Aerotérmicos
Los sistemas aerotérmicos no solo son sistemas de refrigeración que utilizan aire caliente o frío, sino que también pueden suministrar agua caliente y calefacción en invierno y agua fría para su distribución en verano.
En esencia, la bomba aerotérmica o de calor es un generador doméstico de energía renovable que utiliza el calor del aire para producir el 70% de la energía necesaria para proporcionar calefacción (desde -25 ° C) o refrigeración (hasta 46 ° C). Además, la nueva generación de equipos aerotérmicos también permite calentar el agua, por lo que ahora es una alternativa real para reemplazar las calderas de petróleo y gas natural y provocar una revolución capaz de producir un cambio en las necesidades energéticas de la economía europea.
¿Cómo funciona la energía aerotérmica?
La principal fuente de energía que utilizan las bombas de calor aerotérmicas es el aire, una fuente de energía renovable, gratuita e inagotable.
En la siguiente imagen se puede ver graficamente el funcionamiento de una bomba de calor:
Tipos de bomba de calor
Las bombas de calor pueden clasificarse de muchas formas, dentro de las cuales se distinguen cuatro tipos:
- Bomba aire-aire: El calor que se toma del aire exterior se transfiere directamente al aire del local que debe calentarse
- Bomba agua-aire: El sistema toma el calor del agua (tierra, río, capa freática) por medio de un circuito de agua para transferirlo al aire del local que debe calentarse.
- Bomba aire-agua: El calor se toma del aire y se transfiere a un circuito de agua que abastecerá nuestra instalación.
- Bomba agua-agua: El sistema toma el calor del agua (tierra, río, capa freática) por medio de un circuito de agua para transferirlo a otro circuito de agua como en el caso anterior.
Bombas de Calor según su Construcción
Existen tres tipos en cuanto al tipo de construcción:
- Equipos compactos: En una bomba de calor aerotérmica todas las partes del sistema se encuentran dentro de un mismo equipo.
- Sistemas tipo Split: Cuentan con dos componentes separados, una unidad interior y otra exterior que es la que contiene el compresor y la válvula de expansión. Al estar separadas estas dos partes se consigue evitar molestias o ruidos en el interior del edificio.
- Equipos multi-split: Son unidades de tipo Split pero que constan de varias unidades interiores conectadas a una única unidad exterior.
Bombas de calor aerotérmicas según su tipo de operación
En cuanto al tipo de funcionamiento que presentan las bombas de calor aerotérmicas, se clasifican en dos tipos:
- Bombas de calor aerotérmicas reversibles: Funcionan tanto para calentar un edificio como para enfriarlo, ya que pueden invertir el sentido de flujo del fluido refrigerante gracias a una válvula interior de 4 vías.
- Bombas de calor aerotérmicas no reversibles: son aquellas que solamente tienen la posibilidad de funcionar en el ciclo de calefacción.
Componentes de una bomba de calor aerotérmica
Los principales componentes o elementos de un bomba de calor son los siguientes:
- Compresor: En él se produce la compresión, y para ello el compresor transforma usa energía eléctrica y eleva la presión del fluido refrigerante.
- Condensador: se lleva a cabo la condensación del refrigerante, y este pasa de estado gaseoso a estado líquido mediante el intercambiador de calor. En este proceso el fluido cede su calor al foco caliente que puede ser, según el modo de operación, el aire exterior o el fluido de trabajo del interior del edificio.
- Válvula de expansión: en este componente se produce la expansión del fluido refrigerante. Este componente es un dispositivo que genera una elevada pérdida de carga, reduciéndose la temperatura.
- Evaporador: Se produce la evaporación del fluido frigorífico y está situado en el foco frío. Se produce una absorción de calor y se vuelve a iniciar el ciclo.