La bomba de calor es un dispositivo que se alimenta de aerotermia, una fuente de energía renovable, para trasladar calor de un lugar a otro. Dependiendo de cómo se utilice, puede transferir calor hacia el interior de una casa o, inversamente, puede llevar el calor desde el interior de la casa hacia fuera, lo cual es una función típica del aire acondicionado.
La aerotermia es un proceso que aprovecha la energía almacenada en el aire que nos rodea en forma de calor para satisfacer las necesidades de calefacción, agua caliente y refrigeración en nuestra casa. Utiliza la energía ambiental proporcionada por el aire, la cual es renovable, limpia y asegura un gran ahorro de energía en comparación con otros sistemas de climatización.
En este artículo, vamos a explorar los tipos de aerotermia que se pueden encontrar. Analizaremos cómo operan y cuáles son sus aplicaciones.
Clasificación de la aerotermia que podemos encontrar
Aerotermia aire-aire
La transferencia de calor se realiza directamente al aire ambiente. Cuando se trata de calefacción, el calor se extrae del aire y se envía directamente al aire del lugar que necesita ser calentado. Si hablamos de una bomba de calor reversible para el aire acondicionado, el proceso es contrario. Se extrae el calor de la habitación y se expulsa al exterior.
La bomba de calor aerotérmica funciona en base a los principios de la termodinámica. Transporta la energía calorífica de un ambiente a otro, un proceso que se lleva a cabo cambiando el estado de un fluido refrigerante de gas a líquido utilizando la temperatura ambiental y un compresor.
Estos sistemas de aerotermia aire-aire se utilizan en instalaciones de climatización como los sistemas split o multisplit, sistemas por conductos, sistemas de VRF, entre otros.
Aerotermia aire-agua para generar agua caliente sanitaria
Aquí, el calor se extrae del aire y se transfiere a un circuito de agua.
En el caso de la aerotermia para agua caliente sanitaria y calefacción, el calor que se desprende en el condensador se traslada al agua mediante un intercambiador. El agua caliente se almacena en un acumulador, quedando lista para su uso por algunas horas antes de enfriarse.
El Código Técnico de la Edificación (CTE) obliga a los edificios de nueva construcción a utilizar energías renovables para generar agua caliente sanitaria. Pero especifica en su documento básico DB HE4 que la energía solar térmica puede ser reemplazada por otras fuentes de energía renovables si las emisiones de CO2 y el consumo de energía primaria no renovable de la instalación alternativa son iguales o menores a las de la instalación solar térmica. Los equipos que utilizan aerotermia como fuente principal de energía (las bombas de calor) cumplen con este criterio.
Aerotermia aire-agua para generar aire acondicionado
Con la aerotermia aire-agua, el intercambio de calor se realiza con un circuito de agua que se enfría y este agua es la que enfría el aire ambiente. Este intercambio puede realizarse mediante dos sistemas: suelo refrescante o fancoils.
En un sistema de suelo refrescante, la máquina hace circular agua fría por el suelo. Es apropiado para áreas con baja humedad y que no sean extremadamente calurosas.
La unidad fan coil recibe agua fría desde la unidad exterior. Un ventilador impulsa el aire y lo hace pasar por los tubos por los que circula el agua fría, produciéndose aquí el cambio de temperatura. Después de pasar por el filtro, el aire refrigerado se libera, climatizando el entorno.
Aerotermia híbrida con energía solar fotovoltaica
Aunque no sea una variedad específica de aerotermia, queremos hacer una mención especial a la capacidad de las bombas de calor aerotérmicas para funcionar de forma híbrida con un sistema de paneles solares fotovoltaicos. El reciente cambio en la legislación referente al autoconsumo de energía eléctrica, que mejora las condiciones de conexión de la instalación fotovoltaica, hace que sea muy atractiva su instalación.
La combinación de bomba de calor aerotérmica aire-agua, sistemas de climatización radiante y energía solar fotovoltaica, cuando se dimensionan correctamente, pueden proporcionar altos niveles de confort, mínimas emisiones de CO2 y un costo de mantenimiento muy bajo.
La instalación ideal es la que, mediante el sistema fotovoltaico, produce la energía necesaria para cubrir la mayor parte del consumo eléctrico de la vivienda, incluyendo el de la aerotermia.
Ventajas de la bomba de calor aerotérmica
Son sistemas altamente eficientes, fáciles de instalar, seguros y con costos de mantenimiento reducidos.
Las bombas de calor aerotérmicas entregan más energía útil (en forma de calor) de la que consumen para su operación (energía eléctrica), pudiendo generar un ahorro de aproximadamente un 40% en comparación con un sistema de calefacción tradicional como el gas, la electricidad o el gasóleo.
