Qué es la aerotermia, cómo funciona y cuánto consume

La aerotermia es una tecnología de climatización que utiliza una bomba de calor para aprovechar la energía térmica presente en el aire exterior. Puede proporcionar calefacción, refrigeración y, en determinados sistemas, agua caliente sanitaria.

A diferencia de una resistencia eléctrica, la bomba de calor no utiliza la electricidad para generar directamente todo el calor. La emplea para accionar un circuito que traslada energía térmica entre el exterior y el interior de la vivienda.

Esta capacidad permite que un sistema de aerotermia entregue más energía térmica que la electricidad que consume. Sin embargo, su eficiencia y el posible ahorro dependen del clima, el aislamiento, la temperatura del agua, el equipo instalado y los hábitos de uso.

¿Qué es la aerotermia?

La aerotermia consiste en aprovechar mediante una bomba de calor la energía térmica contenida en el aire. Durante el invierno, el sistema extrae calor del exterior y lo introduce en la vivienda. Si el equipo es reversible, durante el verano puede realizar el proceso contrario y expulsar al exterior el calor del inmueble.

La tecnología puede funcionar incluso cuando la temperatura exterior es baja, porque el aire continúa conteniendo energía térmica. No obstante, conforme disminuye la temperatura exterior, la bomba puede necesitar más electricidad para proporcionar la misma cantidad de calefacción.

La energía extraída del ambiente constituye la parte renovable del sistema, mientras que el compresor, ventiladores, bombas y controles necesitan electricidad para funcionar.

¿La aerotermia depende del sol?

La aerotermia no necesita recibir directamente los rayos del sol ni utiliza paneles solares para funcionar. Su fuente es el aire exterior y puede trabajar durante el día, la noche o en jornadas nubladas.

El calor presente en el ambiente tiene su origen indirecto en diferentes procesos naturales, pero el equipo no transforma ese calor en electricidad. Lo que hace es trasladarlo mediante un circuito frigorífico.

Cómo funciona una bomba de calor aerotérmica

El funcionamiento se basa en un circuito cerrado por el que circula un refrigerante. Este fluido cambia de presión y temperatura mientras pasa por los principales componentes del sistema.

1. Evaporador

En modo calefacción, la unidad exterior hace pasar aire por un intercambiador. El refrigerante absorbe parte de la energía térmica del ambiente y se evapora.

2. Compresor

El compresor utiliza electricidad para aumentar la presión del refrigerante. Al elevarse la presión, también aumenta su temperatura.

3. Condensador

El refrigerante caliente cede su energía al sistema interior. En una instalación aire-agua, ese calor se transfiere al agua que circula por el suelo radiante, los fancoils o los radiadores compatibles. También puede emplearse para producir agua caliente sanitaria.

4. Válvula de expansión

Después de ceder el calor, el refrigerante atraviesa una válvula que reduce su presión y temperatura. El ciclo comienza nuevamente.

Cuando el equipo es reversible y funciona en modo refrigeración, el proceso cambia de sentido: extrae calor del interior de la vivienda y lo expulsa al exterior.

Tipos de sistemas de aerotermia

No todas las instalaciones funcionan de la misma manera. Los dos sistemas principales son los siguientes:

Aerotermia aire-aire

La bomba extrae energía del aire exterior y la transfiere directamente al aire interior. Es el principio utilizado por muchos aparatos de aire acondicionado con bomba de calor.

Puede proporcionar calefacción y refrigeración, pero normalmente no produce agua caliente sanitaria.

Aerotermia aire-agua

La energía obtenida del aire se transfiere a un circuito de agua. Este sistema puede utilizarse para:

• Calefacción mediante suelo radiante.
• Radiadores de baja temperatura.
• Fancoils.
• Refrigeración cuando la instalación es compatible.
• Producción de agua caliente sanitaria.

En España, cuando se habla de instalar aerotermia en una vivienda, generalmente se hace referencia a una bomba de calor aire-agua.

Qué significan COP y SCOP

La eficiencia de una bomba de calor suele expresarse mediante indicadores como COP y SCOP.

COP

El coeficiente de rendimiento o COP compara la energía térmica entregada con la electricidad consumida en unas condiciones concretas de ensayo.

Por ejemplo, un COP de 4 indica que el equipo entrega 4 kWh de energía térmica por cada kWh eléctrico consumido bajo esas condiciones específicas.

Esto no significa que el equipo mantenga ese rendimiento durante todo el año. El COP cambia según la temperatura exterior, la temperatura solicitada al agua y la carga de trabajo.

SCOP

El SCOP representa el rendimiento medio estacional en calefacción. Resulta más útil para comparar equipos porque considera diferentes condiciones de funcionamiento a lo largo de una temporada.

Aun así, el consumo real puede ser diferente del indicado en la etiqueta. Para estimarlo correctamente se necesita calcular la demanda térmica de la vivienda y estudiar su zona climática.

¿Cuánta electricidad consume la aerotermia?

No existe una cifra de consumo aplicable a todas las viviendas. Depende principalmente de:

• Superficie que se desea climatizar.
• Calidad del aislamiento.
• Zona climática y temperatura exterior.
• Temperatura seleccionada dentro de la vivienda.
• Número de personas y consumo de agua caliente.
• Tipo de emisores utilizados.
• Temperatura de impulsión del agua.
• Potencia y rendimiento del equipo.
• Horas de funcionamiento.
• Precio de la electricidad.

Una vivienda bien aislada necesita menos energía para conservar la temperatura. Por el contrario, en un inmueble con pérdidas térmicas elevadas, el equipo tendrá que trabajar durante más tiempo.

La aerotermia también suele funcionar con mayor eficiencia cuando produce agua a baja temperatura. Por esta razón se combina frecuentemente con suelo radiante, fancoils o radiadores específicamente diseñados para trabajar a menor temperatura.

¿Se puede utilizar con radiadores convencionales?

La respuesta depende de la vivienda, la bomba de calor y los radiadores existentes. Muchas instalaciones antiguas fueron diseñadas para recibir agua a temperaturas elevadas procedente de una caldera.

Una bomba de calor puede perder eficiencia cuando tiene que producir agua muy caliente. En algunos casos será necesario:

• Instalar radiadores de baja temperatura.
• Aumentar el tamaño o número de radiadores.
• Utilizar fancoils.
• Mejorar previamente el aislamiento.
• Escoger una bomba de calor preparada para alta temperatura.
• Mantener un sistema híbrido de apoyo.

Antes de conservar los radiadores existentes, un técnico debe calcular las pérdidas térmicas de cada estancia y comprobar si pueden proporcionar el calor necesario con una temperatura de agua más baja.

Aerotermia con suelo radiante

El suelo radiante es uno de los sistemas más compatibles con la aerotermia porque distribuye calor mediante agua a una temperatura relativamente baja.

Entre sus características se encuentran una distribución uniforme, ausencia de radiadores visibles y funcionamiento silencioso dentro de las habitaciones.

Sin embargo, su instalación puede requerir una obra considerable y elevar el presupuesto. También tiene mayor inercia térmica: tarda más en modificar la temperatura que otros emisores, por lo que funciona mejor manteniendo una regulación estable.

Aerotermia con fancoils

Los fancoils son unidades que hacen circular aire a través de una batería alimentada con agua fría o caliente. Pueden proporcionar calefacción y refrigeración con una respuesta relativamente rápida.

Necesitan electricidad para el ventilador y pueden generar algo de ruido o movimiento de aire. En modo refrigeración también requieren evacuar el agua producida por la condensación.

Ventajas de la aerotermia

Alta eficiencia

Una bomba de calor correctamente seleccionada puede proporcionar varias unidades de energía térmica por cada unidad de electricidad consumida.

Calefacción, refrigeración y agua caliente

Un sistema aire-agua bien configurado puede cubrir diferentes necesidades de la vivienda mediante una misma instalación.

Sin combustión dentro de la vivienda

No necesita quemar gas, gasóleo o pellets dentro del inmueble. Esto permite prescindir de depósitos de combustible y, según la instalación, de chimeneas para gases de combustión.

Compatible con energía solar fotovoltaica

Parte de la electricidad consumida por la bomba de calor puede generarse mediante paneles solares. No obstante, la producción fotovoltaica y la demanda de calefacción no siempre coinciden en los mismos horarios o épocas del año.

Regulación y automatización

Los equipos modernos pueden controlar temperaturas, horarios y diferentes zonas. Una regulación adecuada puede mejorar el confort y evitar consumos innecesarios.

Desventajas y limitaciones

Inversión inicial

El coste de compra e instalación puede ser elevado, especialmente si también se sustituye el sistema de distribución, se instala suelo radiante o se mejora el aislamiento.

Necesita espacio exterior

La unidad exterior debe colocarse en una zona con circulación suficiente de aire y respetando las distancias indicadas por el fabricante.

Ruido

El ventilador y el compresor generan sonido. La ubicación debe elegirse considerando dormitorios, ventanas, patios interiores y viviendas vecinas.

Menor rendimiento en condiciones exigentes

La eficiencia puede disminuir cuando hace mucho frío o cuando se necesita agua a temperaturas elevadas. En algunas instalaciones puede ser necesario disponer de un sistema auxiliar.

Dependencia de la electricidad

La bomba de calor no funciona durante un corte eléctrico y su coste de uso depende de la tarifa contratada.

Puede requerir obras

La complejidad depende del sistema existente. La instalación puede necesitar depósitos, tuberías, unidades interiores, nuevos emisores, desagües y modificaciones eléctricas.

¿Cuánto cuesta instalar aerotermia?

El precio depende del proyecto y no debería calcularse únicamente por los metros cuadrados de la vivienda. Entre los factores que influyen se encuentran:

• Potencia necesaria.
• Marca y modelo del equipo.
• Producción o no de agua caliente.
• Depósito de acumulación.
• Tipo de emisores.
• Instalación de suelo radiante.
• Estado de las tuberías existentes.
• Modificaciones eléctricas.
• Accesibilidad de la vivienda.
• Mano de obra y puesta en marcha.

Si se está valorando una instalación de aerotermia en Sevilla o en cualquier otra ciudad, conviene solicitar un estudio de cargas térmicas y un presupuesto detallado. Comparar solamente la potencia nominal o el precio del equipo puede conducir a una instalación mal dimensionada.

¿Cuánto se puede ahorrar?

No es correcto prometer un porcentaje fijo. El ahorro depende del sistema que se sustituye y del coste de cada fuente de energía.

La diferencia puede ser mayor al reemplazar calefacción eléctrica por resistencias o instalaciones antiguas poco eficientes. El resultado puede ser distinto cuando se compara con una caldera moderna, una tarifa energética favorable o una vivienda que necesita grandes reformas.

Para evaluar el ahorro hay que comparar:

• Consumo anual estimado.
• Precio de la electricidad.
• Coste del sistema actual.
• Inversión inicial.
• Mantenimiento.
• Vida útil estimada de los equipos.
• Posibles costes financieros.

Las subvenciones y deducciones fiscales pueden reducir la inversión, pero cambian según el territorio y la fecha. Deben comprobarse en fuentes oficiales antes de incluirlas en los cálculos.

Mantenimiento de una instalación de aerotermia

La aerotermia requiere menos tareas relacionadas con combustión que una caldera tradicional, pero no tiene mantenimiento nulo.

Según el tipo de instalación, las revisiones pueden incluir:

• Limpieza de filtros e intercambiadores.
• Comprobación de ventiladores y unidad exterior.
• Revisión del circuito frigorífico.
• Control de presiones y caudal de agua.
• Comprobación del depósito de agua caliente.
• Revisión de bombas, válvulas y elementos de seguridad.
• Actualización o revisión de la regulación.
• Detección de ruidos, vibraciones o pérdidas de rendimiento.

La frecuencia debe ajustarse a las indicaciones del fabricante, al tipo de refrigerante y a la normativa aplicable a la instalación.

¿Cuánto dura un equipo de aerotermia?

No se puede garantizar una vida útil superior a 40 años. La duración depende de la calidad del equipo, las horas de funcionamiento, el clima, el dimensionamiento y el mantenimiento.

Algunos componentes pueden necesitar reparaciones o sustituciones antes que el resto de la instalación. Por ejemplo, las tuberías y el suelo radiante pueden permanecer operativos durante más tiempo que el compresor o la electrónica de la bomba de calor.

Cuándo puede compensar instalar aerotermia

La aerotermia puede resultar especialmente interesante cuando:

• La vivienda tiene un aislamiento adecuado.
• Se encuentra en construcción o será reformada.
• Se utilizarán emisores de baja temperatura.
• Se quiere unificar calefacción, refrigeración y agua caliente.
• Existe espacio apropiado para las unidades.
• Se sustituye un sistema con costes elevados.
• Puede combinarse con energía solar fotovoltaica.

Puede ser menos conveniente cuando la vivienda tiene grandes pérdidas térmicas, no existe espacio para la unidad exterior o se pretende conservar emisores que exigen temperaturas demasiado elevadas sin realizar ninguna adaptación.

Qué pedir antes de contratar la instalación

• Cálculo de cargas térmicas de la vivienda.
• Potencia seleccionada y explicación del dimensionamiento.
• Rendimiento del equipo en las condiciones climáticas de la zona.
• Temperatura de trabajo prevista.
• Compatibilidad con los emisores existentes.
• Consumo anual estimado y supuestos utilizados.
• Nivel sonoro y ubicación de la unidad exterior.
• Esquema de la instalación.
• Garantía del equipo y de la mano de obra.
• Plan de mantenimiento.
• Presupuesto completo con impuestos y puesta en marcha.

Conclusión

La aerotermia es una tecnología eficiente que utiliza una bomba de calor para trasladar energía térmica entre el aire exterior y una vivienda. Puede proporcionar calefacción, refrigeración y agua caliente, pero necesita electricidad y su rendimiento varía según las condiciones de funcionamiento.

Para saber si compensa instalarla se debe estudiar el aislamiento, el clima, los emisores, el consumo de agua caliente y el sistema que se pretende sustituir. Un buen dimensionamiento y una instalación profesional son fundamentales para obtener eficiencia, confort y una vida útil adecuada.