En Europa, hemos pasado un verano agobiante y estamos a las puertas de un frío invierno, debido a las limitaciones y el encarecimiento de la energía, originados por el actual conflicto bélico entre Rusia y Ucrania. En esta situación, muchas personas claman por un sistema de climatización efectivo pero de muy bajo consumo. Esto para no tener que dedicar la mayor parte de sus ingresos a pagar la factura de la luz por lograr un poco de confort. ¿Esto es posible? ¡Pues, sí! En las siguientes líneas, te explicaremos brevemente el funcionamiento de un sistema de aerotermia: una interesante opción de climatización ecológica y sorprendentemente eficiente. ¡Sigue leyendo para conocer los detalles!

Conceptos y características básicas inherentes al funcionamiento de un sistema de aerotermia

Aunque parezca increíble, la atmósfera capta energía de la luz solar. Por eso, el aire del ambiente exterior contiene dicha energía. En términos simples, la aerotermia es una energía renovable que está almacenada, en forma de calor, en el aire. De allí, su denominación, compuesta por el prefijo “aero” (aire) y el sufijo “termia” (calor).

Ahora bien, para aprovechar esta energía la misma debe ser captada y procesada mediante una tecnología conocida popularmente como “bomba de calor”. Esta es la que hace posible el funcionamiento de un sistema de aerotermia capaz de simplificar la instalación térmica de una vivienda, ya que puede proporcionar calor y frío a las estancias, así como agua caliente sanitaria durante todo el año. ¡Utilizando una sola tecnología!

El desarrollo que están experimentando los sistemas de aerotermia es tal que tienen capacidad para extraer hasta un 75% de la energía contenida en el aire ambiental. Por otro lado, la aerotermia no requiere de ningún combustible para su operación, solo electricidad. Sin embargo, es tan eficiente que, para generar 4,5 kW térmicos de salida, apenas consume 1kW de electricidad. Más aún, como no tiene ninguna caldera, no emite gases de efecto invernadero (GIS) como el CO2 y no requiere de un mantenimiento complejo.

Y por si fuera poco, los sistemas de aerotermia son compatibles con la generación de electricidad mediante otras fuentes de energía renovables, como la solar fotovoltaica y la eólica. De esta forma, el ahorro en el término de consumo de la factura de luz podría llegar al 100%.

¿En qué se basa el funcionamiento de un sistema de aerotermia?

En concreto, el funcionamiento de un sistema de aerotermia tiene fundamento en los principios de la termodinámica. Esta última es la derivación de la física que estudia los intercambios de calor y trabajo vinculados a los procesos fisicoquímicos. De hecho, lo que hace una bomba de calor es transportar el calor del aire (energía térmica) de un lado a otro. Para esto, aspira el aire del exterior y recupera la energía contenida en el mismo para transformarla en calor. Con ello, puede suministrar calefacción en invierno, refrigeración en verano y agua caliente sanitaria todos los días.

Después de captar el aire del exterior, la bomba de calor “amplifica” el poco calor contenido en el aire y lo transforma en agua o aire caliente con una temperatura hasta de 45ºC. Dicho proceso es posible mediante un circuito por el que circula un gas refrigerante (R-410, R-290 u otros). Este gas transporta el calor y del mismo dependerá la eficiencia del sistema.

Existen dos tipos de bombas de calor: aire-aire y aire-agua. La diferencia entre ambas es el medio de salida. Las de aire-aire se complementan con splits, conductos de aire, VRV, etc. Por su parte, las de aire-agua lo hacen con suelo radiante, radiadores y fancoils.

Esquema y funcionamiento de un sistema de aerotermia en síntesis

En esencia, un sistema de aerotermia consta de dos equipos diferentes:

• La unidad exterior, integrada por el evaporador y el compresor.
• El módulo interior (ubicado dentro del edificio o vivienda) y en la que está el condensador.

Las mencionadas unidades están vinculadas por un circuito que contiene el gas refrigerante. Entonces, el calor es transferido del exterior al interior mediante el refrigerante. Este cambia de estado gaseoso a líquido y de nuevo a gaseoso en un ciclo continuo.

El evaporador es el encargado de captar el aire exterior y de transferir el calor contenido en el mismo al refrigerante. A su vez, el compresor comprimirá el refrigerante, de modo que este logre reducir su volumen e incrementar su temperatura. A continuación, el gas, comprimido y caliente circula por los conductos a la unidad interior o condensador, cuya función es transferir el calor del refrigerante que calentará el aire o el agua, para enviarlos a las salidas de calefacción, refrigeración o al depósito de agua caliente. Durante la transferencia, el refrigerante cambia nuevamente a estado líquido y retorna al evaporador para reiniciar el proceso.

En pocas palabras, el funcionamiento de un sistema de aerotermia consta de cuatro pasos concretos:

• El aire exterior entra en contacto con el evaporador, generando un intercambio de energía y evaporando el refrigerante.
• Seguidamente, el refrigerante fluye al compresor, incrementando la temperatura.
• Después, el gas comprimido llega al condensador y pasa a estado líquido. Esto permite liberar el calor que climatizará la estancia.
• El refrigerante pasa a la válvula de expansión, donde bajará su temperatura y presión. Finalmente, el refrigerante retorna al evaporador para reiniciar el proceso.

La aerotermia puede generar frío

Como dijimos, un sistema de aerotermia puede proporcionar frío para aire acondicionado en verano. Para hacerlo, solo basta con invertir la dirección del circuito refrigerante. De este modo, el refrigerante no captará el calor del aire exterior, sino del agua del circuito interior del edificio. Esto hace que el agua se enfríe a una temperatura adecuada para enfriar el espacio interior. Mientras, en la unidad exterior, el refrigerante pasa por el condensador y, al tener contacto con el ambiente exterior, expulsará el aire caliente.

Aerotermia + instalaciones fotovoltaicas para viviendas y pequeños edificios

Aunque lo más habitual es instalar sistemas de aerotermia en edificios pequeños y viviendas unifamiliares, es posible que, en el medio plazo, puedan emplearse en estructuras más grandes, gracias al acelerado desarrollo de esta tecnología.

Es pertinente reiterar que la asociación de la aerotermia con instalaciones de paneles solares proporciona un alto nivel de ahorro en la factura de electricidad. Esto se debe a que los sistemas de autoconsumo fotovoltaico reducen la dependencia de la energía proporcionada por la red de distribución convencional. Y, teniendo en cuenta la eficiencia energética de los equipos de aerotermia (4,5 kW térmicos por cada kW consumido), el usuario reduce el consumo por climatización, que es el que más incrementa la factura. Además de cubrir dicho consumo, en buena parte, con su sistema fotovoltaico.   

Expertos en autoconsumo fotovoltaico

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