Hoy echaremos un vistazo a la aerotermia. Como vemos, además de las energías renovables que todos conocemos (eólica, solar, geotérmica, mareomotriz, calderas de biomasa, etc.), existen muchas alternativas que os hemos ido contando y que son interesantes de explorar. Opciones hay ¡y muchas! En definitiva, no por ser algunas opciones menos usadas dejan de ser útiles para obtener energía de manera eficiente. Vamos a repasar desde los conceptos más básicos hasta los cálculos más complejos de esta energía alternativa.
¿Qué entendemos por aerotermia?
Antes de agregar a vuestro diccionario mental esta palabreja tenéis que tener claro a qué nos referimos. Pues bien, de una manera muy sencilla podríamos decir que la aerotermia es la técnica de aprovechamiento de la temperatura del aire que circula en nuestro entorno para, entre otras cosas, calentar nuestras viviendas, locales, etc. Ese calor, que extraemos del aire, lo podemos usar principalmente para climatizar y calentar agua.
¿Cómo conseguimos extraer el aire caliente?
Pues mediante dos elementos (que llamaremos módulos) instalados en el interior del habitáculo (piso, unifamiliar, local, etc.) y en el exterior (el que capta el aire). En el interior tendremos el evaporador/condensador al que suele acompañar el depósito de Agua Caliente Sanitaria (ACS), muy parecido el termo del agua caliente de toda la vida. En el exterior tendremos un compresor para recoger el aire exterior y enviarlo mediante un conducto, que contiene un refrigerante que absorbe el calor y lo transmite al interior. Este es el funcionamiento básico en invierno, es decir, el módulo exterior hace de evaporador y el módulo interior hace de condensador pasando el calor al agua (para usar agua caliente en la ducha, por ejemplo). En verano el concepto es el mismo pero al revés (para enfriar el entorno).
Instalación aerotérmica
Pero, ¿hasta qué punto es ventajoso este sistema?
Si bien la inversión inicial es más elevada que en un sistema convencional, es necesario realizar un estudio pormenorizado para entornos donde el frío intenso minimiza la efectividad y el aprovechamiento de esta energía. Aunque los equipos de hoy día funcionan incluso con temperaturas extremas de -20 grados, lo ideal es que estos sistemas se instalen en climas templados (como el Mediterráneo) y en espacios pequeños como viviendas particulares. En términos generales, a menor temperatura exterior, mayor trabajo de la bomba de calor, bajando su rendimiento óptimo.
No obstante, sus ventajas son indiscutibles. A saber:
- Es una energía “infinita”, el sol siempre calentará en mayor o menor medida el aire.
- El ahorro energético para producir el calor (y agua caliente) es muy elevado. En condiciones óptimas roza el 75%. Además, como no almacenamos ni quemamos ningún tipo de combustible, contribuimos a evitar emisión de humos, como por ejemplo los sistemas de calefacciones por calderas de gasóleo, siendo ésta que nos ocupa hoy una opción más segura al no tener que almacenar ningún elemento inflamable.
- Los módulos son muy sencillos de instalar y de mantener y no es preciso disponer de ninguna salida o chimenea para gases ni vapores. Además no existen quemadores que debamos vigilar y limpiar, ni deterioros de los módulos por condensación.
Eficiencia de la aerotermia
Ahora contestaremos a la pregunta inicial que nos planteábamos;
¿Hasta qué punto podemos asegurar que esta energía es renovable?
He pedido ayuda a un viejo amigo, experto en este tema, al que he pedido que sea lo más riguroso posible en sus cálculos y explicaciones. Esto es lo que me ha contado:
“Las bombas de calor de aerotermia captan el calor presente en el aire como fuente de energía para su aprovechamiento pero necesitan de electricidad (u otra energía auxiliar) para su funcionamiento. Por ello la normativa indica unos parámetros sobre la bomba de calor para que el sistema pueda considerarse como renovable.
Para que la instalación de aerotermia pueda ser considerada como fuente de energía renovable, es necesario en primer lugar, conocer su rendimiento medio estacional, lo que requiere el conocimiento de la normativa actual.
En la Directiva 2009/28/CE se reconoce como energía renovable, en determinadas condiciones, la energía capturada por bombas de calor, según su artículo 5 del Anexo VII: Balance energético de las bombas de calor.
En este sentido, la cantidad de energía aerotérmica, geotérmica o hidrotérmica capturada por bombas de calor que debe considerarse energía procedente de fuentes renovables se denomina ERES y su cálculo viene definido en dicho Anexo a partir de la fórmula siguiente: ERES = Qusable x (1 – 1/SPF)
– Qusable: es el calor útil estimado que proporcionan las bombas de calor para producción de ACS, calefacción y refrigeración.
– SPF: es el factor de rendimiento medio estacional estimado para las bombas de calor. El factor SPF (COP estacional) se calcula a partir de la Decisión de la Comisión de 1 de marzo de 2013, que establece el valor de eficiencia del sistema de energía, η, en 0,455 (45,5 %). Este valor se fija como una media de la UE basada en datos de Eurostat, y sirve para determinar el valor mínimo de corte del SPF de la bomba para ser considerada como renovable (SPF = 1,15×1/η).
– La eficiencia del sistema de energía, η. es el cociente entre la producción bruta de electricidad y el consumo primario de energía para la producción de electricidad.
¿Cuándo es considerada renovable la instalación?
En función de los datos obtenidos por el cálculo anterior sólo se tendrán en consideración como fuentes de energías renovables las bombas de calor para las que:
- SPF (SCOPnet) > 1,15 x 1/0,455
- SPF (SCOPnet) > 2,53
Para poder sustituir el aporte solar mínimo para la producción de ACS mediante una bomba de calor aerotérmica, será necesario justificarlo documentalmente del modo establecido en la IT 1.2.2. del RITE.
El cumplimiento de las exigencias mínimas se producirá cuando el consumo de energía primaria y las emisiones de dióxido de carbono de la instalación evaluada, considerando todos sus sistemas auxiliares, sea inferior o igual que la de la instalación que cumpla con las exigencias del procedimiento simplificado. De este modo se considerará una instalación de referencia alimentada con gas natural y con un rendimiento estacional de 0,92 (92 %).
El SPF (COP estacional) de las bombas de calor accionadas eléctricamente deberá efectuarse de acuerdo con la Norma EN 14.825:2012, donde el SFP viene citado como SCOPnet. Cuando un fabricante aporte el SFP (SCOPnet) y éste sea superior a 2,5 en las condiciones de funcionamiento de la bomba de calor, su aporte energético tendrá consideración de fuente energética renovable.
Otro aspecto a tener en cuenta que la Comisión cita en su decisión del 1 de marzo, es el de las zonas climáticas europeas donde España se considera en su gran mayoría como clima cálido, (excepto alguna zona interior de Castilla o la zona pirenaica)”.
Instalación exterior aerotérmica
Como me imagino que muchos de vosotros/as estaréis preguntándoos qué esfuerzo económico es necesario para este menester, aquí os dejo un enlace muy util para cualquier tipo de vivienda (simulador) con un caso práctico para que os sirva de referencia del ahorro que supone.
En fin, ya veis que las alternativas para no quemar nuestro planeta son diversas. Me uno a las palabras que dijo en su día Nelson Mandela:
“Yo no tenía una creencia específica, excepto que nuestra causa era justa, era muy fuerte y que estaba ganando cada vez más y más apoyo”.