AEROTERMIA: Una fuente de energía renovable poco conocida y de futuro

David Hidalgo (Ingeniero Técnico en Ariston Thermo).
David Ayuso (Product Marketing en Ariston Thermo)

El término aerotermia está compuesto por el prefijo griego “aero”, que significa aire, y por el sufijo “termia”, que significa calor. A partir de estos dos conceptos, se puede deducir que la aerotermia está directamente relacionada con el calor almacenado en el aire, que es la fuente de energía que usan los equipos basados en esta tecnología. Concretamente, los equipos de aerotermia son equipos bomba de calor que, mediante un ciclo termodinámico con etapas de compresión y expansión de un gas refrigerante, absorben el calor del aire consumiendo la mínima energía necesaria para realizar el propio ciclo termodinámico. Es por este hecho que la aerotermia, gracias al aprovechamiento del calor presente en el aire mediante un ciclo termodinámico, dispone de consumos inferiores a los que se tendrían con equipos convencionales, por lo que el impacto medioambiental es mínimo.
Como se ha comentado en el párrafo anterior, las bombas de calor aerotérmicas se encargan de transmitir la energía en forma de calor contenida en el aire para poder cubrir la demanda de calefacción, refrigeración o la producción de agua caliente sanitaria. Aun así, la aplicación de esta tipología de equipos no hace referencia únicamente a la climatización de recintos o producción de agua caliente, sino que es una tecnología madura con aplicaciones en diversos campos como, por ejemplo, en frigoríficos.
En cuanto a la normativa actual referente a los equipos de aerotermia, el 23 de abril de 2009 se publicó la Directiva 2009/28/CE del Parlamento Europeo y del Consejo para el fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables. Dicha directiva europea tiene como objetivo obligatorio alcanzar una cuota del 20% de energía procedente de fuentes renovables en el consumo total de energía de la UE en 2020 y el objetivo vinculante mínimo del 10% para todos los Estados miembros para las energías procedentes de fuentes renovables en el transporte. Además, en ésta se establece la consideración de la energía capturada por bombas de calor, en determinadas condiciones, como energía renovable, incluyendo así energías como la aerotermia o la geotermia como alternativas a una fuente de energía renovable como es la energía de solar.
Posteriormente, y de manera que existiese un criterio para la consideración de las bombas de calor como energía renovable, la Decisión de la Comisión del 1 de marzo (2013/114/UE) estableció que únicamente las bombas de calor accionadas eléctricamente con un rendimiento estacional (SPF, por las siglas en inglés de Seasonal Performance Factor) superior a 2,5 podrían ser consideradas fuentes de energía renovable.

¿CÓMO FUNCIONA UNA BOMBA DE CALOR AEROTÉRMICA?
En una bomba de calor aerotérmica accionada eléctricamente, aunque su fuente de energía es la electricidad, ésta no es usada directamente para absorber el calor del aire, sino que usa la energía eléctrica para alimentar sus componentes de manera que se pueda realizar el ciclo termodinámico del fluido refrigerante.
Para realizar el ciclo termodinámico los equipos disponen de 4 componentes principales para absorber el calor contenido en el aire y transferirlo al sistema de interés: evaporador, compresor, válvula de expansión y condensador. A continuación, se muestra un esquema en el que se puede observar la influencia de cada componente en una bomba de calor aerotérmica para la producción de agua caliente sanitaria, así como las características principales de su ciclo termodinámico.

CICLO TERMODINÁMICO
A - B El aire es aspirado por el ventilador de la bomba de calor, pasando por la batería aleteada del evaporador, cediendo así su energía en forma de calor.
1 - 2 El fluido refrigerante pasa por el evaporador y absorbe el calor cedido por el aire. Este proceso hace que el refrigerante cambie de estado evaporándose a presión y temperatura estables.
2 - 3 El gas refrigerante pasa por el compresor donde el aumento de presión implica un aumento de temperatura, cambiando su estado a vapor sobrecalentado.
3 - 4 En el condensador el refrigerante cede su calor al medio correspondiente. Este proceso hace que el refrigerante pase de vapor sobrecalentado a estado líquido, condensando a presión constante, pero con una gran pérdida de temperatura.
4 - 1 El líquido refrigerante pasa por la válvula de expansión, pierde temperatura y presión y vuelve a las condiciones de presión y temperatura iniciales. En este punto el ciclo termodinámico puede volver a empezar.

¿CUÁLES SON LAS PRINCIPALES VENTAJAS DE LA AEROTERMIA?
Tal como se ha comentado, los equipos de aerotermia que cumplan determinadas condiciones podrán ser considerados como energías renovables, por lo que la instalación de esta tipología de productos puede aportar grandes ventajas respecto a tecnologías tradicionales, entre las cuales destacan las siguientes:

Eficiencia
Una de las ventajas principales es la gran eficiencia que presentan estos equipos gracias a un consumo muy reducido en relación a la energía aportada al sistema. Esta relación se mide mediante el COP (Coefficient Of Performance) en la medición de producción de calor o mediante el EER (Energy Efficiency Ratio) en la medición de la producción de frío.

Ahorro
En términos de ahorro, la gran eficiencia de estos equipos permite reducir en gran medida el consumo energético y, por tanto, conseguir un ahorro económico sustancial en relación a equipos convencionales como termo eléctricos. Como orden de magnitud, el ahorro de una bomba de calor aerotérmica accionada eléctricamente para la producción de agua caliente respecto a un termo eléctrico convencional puede ser de hasta un 75%.

Comodidad
La comodidad que aportan los equipos de aerotermia hace referencia, principalmente, al disponer de equipos con un consumo mínimo sin renunciar al confort de disponer las demandas principales de una vivienda (agua caliente sanitaria y climatización) cubiertas en todo momento.

Energía limpia
Como se ha comentado en los apartados anteriores, las bombas de calor aerotérmicas ya pueden ser consideras como fuentes de energía renovable siempre y cuando tengan un rendimiento mínimo. De esta manera, a parte del ahorro conseguido gracias a un consumo reducido, también se hace patente la disminución sustancial en cuanto a emisiones perjudiciales para el medio ambiente.

En línea con los nuevos requisitos y directrices de Ecodiseño (ErP), desde Ariston Thermo Group potenciamos soluciones de esta tipología, altamente eficientes, para poder asegurar un futuro más respetable con el medio ambiente, sin renunciar a garantizar el mayor grado de confort o de eficiencia. En este sentido, en el año 2016 llegamos a la cifra del 54% del negocio basado en productos altamente eficientes, teniendo en el horizonte el objetivo que en el 2020 el 80% de soluciones ofertadas sean altamente eficientes.