Que es la aerotermia y como funciona

La aerotermia es un sistema de climatización que aprovecha la energía contenida en el aire para generar calor o frío. Este sistema de climatización es considerado muy eficiente y sostenible porque la mayor parte de la energía que utiliza proviene de una fuente renovable: el aire.

Los sistemas de aerotermia, conocidos como bombas de calor aerotérmicas, utilizan un principio similar al de una nevera, pero en lugar de generar frío en su interior y calor en su exterior, pueden funcionar en ambas direcciones. En invierno, absorben calor del aire exterior (incluso si este es frío) y lo transfieren al interior de la vivienda, y en verano, hacen el proceso inverso, enfriando el interior.

Además de la climatización, algunos sistemas de aerotermia también pueden producir agua caliente sanitaria. La aerotermia es muy eficiente en términos energéticos ya que, por cada kilovatio de electricidad que consumen, pueden generar entre 3 y 5 kilovatios de calor o frío. Esto los hace más eficientes que los sistemas de climatización tradicionales, que suelen tener una relación 1:1.

Aunque los sistemas de aerotermia tienen un costo inicial mayor que otros sistemas de calefacción o refrigeración, su alta eficiencia energética y la posibilidad de reducir la dependencia de combustibles fósiles pueden hacerlos una opción más rentable a largo plazo.

Como funciona la aerotermia

El funcionamiento de la aerotermia se basa en un principio físico simple: la capacidad de ciertos gases para absorber y liberar calor cuando se comprimen y expanden.

Aquí te explico cómo funciona un sistema de aerotermia, paso a paso:

1. Absorción de energía del aire: Un sistema de aerotermia comienza su proceso absorbiendo el aire exterior a través de una unidad exterior. Este aire, incluso a bajas temperaturas, siempre contiene algo de energía térmica.
2. Transformación de la energía: El sistema contiene un líquido refrigerante, que tiene la propiedad de cambiar su estado de líquido a gas a bajas temperaturas. Al pasar el aire exterior por un intercambiador, el líquido refrigerante absorbe la energía térmica del aire y se evapora, convirtiéndose en gas.
3. Compresión del gas: Este gas pasa luego por un compresor, que aumenta su presión. Al aumentar la presión, también aumenta su temperatura.
4. Transferencia de energía al interior: Este gas a alta temperatura y presión pasa a través de un segundo intercambiador de calor en el interior de la vivienda. Aquí, el gas libera su energía, calentando el aire o el agua de la vivienda.
5. Retorno al estado original: Finalmente, el gas refrigerante, que ahora ha perdido su energía y se ha enfriado, pasa por una válvula de expansión que reduce su presión, volviéndolo a convertir en líquido y comenzando de nuevo el ciclo.

Durante los meses de verano, el proceso puede invertirse para enfriar la casa. En este caso, el sistema absorbe el calor del interior de la vivienda y lo libera en el exterior.

Los sistemas de aerotermia son muy eficientes, ya que pueden producir hasta 5 veces más energía de la que consumen en forma de electricidad. Esto los hace una opción muy atractiva desde el punto de vista de la eficiencia energética y el respeto al medio ambiente.

Cómo funciona la aerotermia con radiadores

La aerotermia puede funcionar con radiadores de agua, aunque existen ciertas condiciones a tener en cuenta para que el sistema sea eficiente.

Los radiadores de agua tradicionales están diseñados para trabajar a altas temperaturas (generalmente entre 70 y 80 grados Celsius), mientras que las bombas de calor aerotérmicas suelen funcionar de manera más eficiente a bajas temperaturas (entre 35 y 45 grados Celsius). Esto puede hacer que, si se utiliza una bomba de calor aerotérmica con radiadores tradicionales, el sistema no sea tan eficiente como podría ser.

Sin embargo, existen radiadores de baja temperatura en el mercado que están diseñados para trabajar eficientemente con sistemas de aerotermia. Estos radiadores suelen tener una superficie mayor para compensar el hecho de que trabajan a menor temperatura.

En el caso de una instalación de aerotermia con radiadores, el proceso sería el siguiente:

1. Absorción de energía del aire: Como en cualquier sistema de aerotermia, el proceso comienza con la absorción del calor del aire exterior.
2. Transformación de la energía y compresión del gas: El líquido refrigerante absorbe la energía térmica del aire, se evapora y se convierte en gas. Este gas es luego comprimido, lo que aumenta su temperatura.
3. Transferencia de energía a los radiadores: En lugar de transferir directamente el calor al aire de la vivienda, en este caso, el gas a alta temperatura pasa a través de un intercambiador de calor conectado al sistema de radiadores. Aquí, el gas libera su energía, calentando el agua que circula por los radiadores.
4. Retorno al estado original: Después de liberar su calor, el gas refrigerante pasa por una válvula de expansión que reduce su presión, volviéndolo a convertir en líquido y comenzando el ciclo de nuevo.

Si estás considerando instalar un sistema de aerotermia en una vivienda con radiadores existentes, es posible que debas considerar la posibilidad de reemplazar los radiadores por modelos de baja temperatura o de mayor tamaño para asegurarte de que el sistema funcione eficientemente.

Tipos de sistemas de aerotermia

Existen principalmente dos tipos de sistemas de aerotermia, clasificados en función del tipo de energía que proporcionan y su método de distribución:

1. Aerotermia para producción de agua caliente sanitaria (ACS): Estos sistemas se utilizan para calentar agua para uso doméstico, es decir, para la ducha, la lavadora, el lavavajillas, etc. La energía térmica extraída del aire se utiliza para calentar el agua de un depósito.
2. Aerotermia para calefacción y/o refrigeración: Este tipo de sistemas se utilizan para calentar o enfriar el aire de la vivienda. Existen diferentes formas de distribuir esta energía:
   • Sistemas de aerotermia con radiadores: Como ya hemos discutido, estos sistemas pueden funcionar con radiadores de baja temperatura o de alta temperatura, aunque son más eficientes con los primeros.
   • Sistemas de aerotermia con suelo radiante: En estos sistemas, la energía térmica se utiliza para calentar agua que circula a través de tuberías incrustadas en el suelo. Este es uno de los sistemas más eficientes, ya que el suelo radiante trabaja a temperaturas muy bajas (alrededor de 30-40 grados Celsius).
   • Sistemas de aerotermia con fan-coils o unidades de convectores: En estos sistemas, la energía térmica se utiliza para calentar o enfriar el aire que luego es distribuido por la vivienda a través de conductos de ventilación.

Existen además sistemas de aerotermia que combinan la producción de ACS y de calefacción y/o refrigeración en un solo equipo, a estos se les denomina sistemas de aerotermia integral.

Independientemente del tipo de sistema de aerotermia, todos ellos pueden funcionar en modo inverso para proporcionar refrigeración en lugar de calefacción, absorbiendo el calor del interior de la vivienda y liberándolo en el exterior.

¿Vale la pena instalar un sistema de aerotermia basados en su precio?

La instalación de un sistema de aerotermia puede representar un coste inicial más alto que otros sistemas de calefacción o refrigeración convencionales. El coste varía en función de varios factores, como el tamaño de la vivienda, la demanda de calefacción o refrigeración, y el tipo de sistema de distribución de calor (radiadores, suelo radiante, fan-coils, etc.).

En general, podemos decir que el coste de instalación de un sistema de aerotermia puede oscilar entre los 5.000 y 15.000 euros, o incluso más, dependiendo de la complejidad de la instalación. A pesar de este coste inicial, la alta eficiencia de estos sistemas puede generar un considerable ahorro en las facturas de energía, amortizando la inversión inicial en unos pocos años y proporcionando ahorros significativos a largo plazo.

Los sistemas de aerotermia representan una solución altamente eficiente y ecológica para la climatización de hogares y edificios, así como para la producción de agua caliente sanitaria. Al extraer la mayor parte de su energía de una fuente renovable, el aire, reducen significativamente el consumo de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero en comparación con los sistemas de calefacción y refrigeración tradicionales.

El rendimiento de la aerotermia es notable, siendo capaz de producir hasta cinco veces más energía de la que consume, lo que se traduce en ahorros económicos a largo plazo. Además, su capacidad para operar en modo inverso, proporcionando tanto calefacción como refrigeración, ofrece una gran versatilidad.

No obstante, la aerotermia no está exenta de desafíos. Su rendimiento puede verse afectado por las condiciones climáticas extremas y la instalación inicial puede ser más costosa que los sistemas convencionales, aunque esto suele compensarse con los ahorros en la factura energética. Además, si se combina con sistemas de calefacción que requieren altas temperaturas, como ciertos radiadores, su eficiencia puede verse disminuida.

En resumen, la aerotermia es una opción atractiva y sustentable que se alinea con las tendencias hacia la eficiencia energética y la reducción del impacto medioambiental. Es un claro ejemplo de cómo la tecnología puede ayudarnos a vivir de una manera más respetuosa con el medio ambiente.

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