Aerotermia de alta temperatura: ventajas, precio, rentabilidad, instalación
La aerotermia de alta temperatura es un sistema de climatización y calefacción que utiliza bombas de calor para extraer calor del aire y elevar los grados del circuito hasta temperaturas que otros sistemas no alcanzan, incluyendo la producción de agua caliente sanitaria.
La principal ventaja de la aerotermia de alta temperatura es su capacidad de trabajar a temperaturas elevadas con radiadores convencionales, evitando grandes obras en la vivienda y facilitando transicionar desde una caldera de gas.
Por contra, al operar a altas temperaturas el aporte de calor puede suponer un incremento del 10 al 20% del consumo frente a un equipo de igual potencia térmica en baja temperatura. Aun así, la aerotermia de alta temperatura puede ahorrarnos dinero por su versatilidad.
Contenido
- ¿Qué es la aerotermia de alta temperatura?
- ¿Cuáles son las ventajas de la aerotermia de alta temperatura?
- ¿Cuánto cuesta la aerotermia de alta temperatura?
- ¿Es rentable la aerotermia de alta temperatura?
- ¿Qué influye en el rendimiento de la aerotermia de alta temperatura con radiadores?
- ¿Dónde se utiliza la aerotermia de alta temperatura?
¿Qué es la aerotermia de alta temperatura?
La aerotermia de alta temperatura utiliza la energía del aire exterior para producir calor a temperaturas elevadas por medio de un ciclo de gas y es la evolución tecnológica de los equipos de baja temperatura.
Estos equipos extraen la energía latente en el aire del exterior y lo transfieren al circuito de aire-agua consiguiendo el calor necesario para calentar estancias mediante emisores térmicos no específicos para aerotermia, que son radiadores de alta temperatura o radiadores tradicionales.
Estos radiadores se denominan de alta temperatura porque necesitan calentar el agua entre 65ºC y 80ºC para funcionar, mientras que los radiadores de baja temperatura, los fancoils o el suelo radiante con aerotermia únicamente necesitan calentarse entre 35ºC y 55ºC.
Los radiadores de alta temperatura se utilizan tras una reforma o sustitución de una caldera de gas o diésel por aerotermia, conservando el circuito de radiadores tal y como está. También se utilizan como recurso industrial cuando se necesita pasteurizar, esterilizar, secar o liofilizar, así como otros medios que usen vapor.
¿Aerotermia de alta temperatura con radiadores convencionales?
Sí, se puede utilizar aerotermia de alta temperatura con radiadores convencionales.
La aerotermia de alta temperatura funciona con un sistema en cascada o de doble compresor. El equipo se regula de manera automática de tal forma que cuando se necesita alcanzar temperaturas que superan los 65ºC funcionan ambos compresores, y cuando la demanda de temperatura es baja, sólo funciona uno.
Los puntos claves de un sistema de alta temperatura son los siguientes.
- Unidad exterior: La unidad exterior extrae calor del aire exterior y lo transfiere al circuito de agua, ya sea con el sistema simple o con el doble.
- Bomba de calor de alta temperatura: Este sistema utiliza uno o dos compresores para alcanzar temperaturas más altas cuando es necesario.
- Circuito de agua: El agua caliente generada por la bomba de calor se distribuye a través del sistema de radiadores convencionales sin necesidad de cambiarlos y/o se acumula en un depósito de ACS.
- Control y regulación: Un sistema de control y regulación para mantener la temperatura adecuada y optimizar el rendimiento.
¿Cuáles son las ventajas de la aerotermia de alta temperatura?
El uso de un sistema de aerotermia con alta temperatura implica 7 ventajas principales, como su compatibilidad, eficiencia, sostenibilidad, versatilidad, ahorro, bajo mantenimiento y confort.
- Compatibilidad con sistemas existentes: Puedes utilizar radiadores convencionales, evitando la necesidad de cambiar todo el sistema de calefacción.
- Eficiencia energética: Aunque consume más energía que la aerotermia de baja temperatura, sigue siendo más eficiente que las calderas tradicionales de gas o gasoil.
- Sostenibilidad: Utiliza fuentes de energía renovable, reduciendo las emisiones de CO₂ y el impacto ambiental. Estas bombas de calor aerotérmicas a alta temperatura funcionan con un gas refrigerante con una temperatura crítica alta (R290). Debido a que esta segunda opción es más económica y utiliza gases refrigerantes ecológicos con PCA bajos.
- Versatilidad: Adecuada para climas fríos y aplicaciones industriales donde se requiere mayor temperatura.
- Ahorro en costes: Menor consumo energético a largo plazo y aprovechamiento de radiadores existentes reduce el precio inicial.
- Bajo mantenimiento y seguridad: Las bombas de calor requieren menos mantenimiento en comparación con las calderas de combustión y es casi imposible que haya un accidente por el uso de gas, ya que un sistema así puede tener apenas 100 gramos de gas por cada kilovatio de potencia de la máquina.
- Confort térmico: Proporciona una calefacción uniforme y constante, mejorando el confort en el hogar o en instalaciones industriales.
¿Cuáles son las desventajas de la aerotermia de alta temperatura?
Aunque factible, tiene ciertas desventajas con respecto a otros sistemas equivalentes, como su consumo eléctrico, su precio, la dependencia del aire exterior, su posible ruido, el espacio que necesitan y su complejidad.
- Mayor consumo energético: Aunque es más eficiente que las calderas de gas o diésel, consume más energía que la aerotermia de baja temperatura. El mayor salto de temperatura entre la exterior y la de impulsión demanda más energía.
- Precio inicial: La inversión inicial puede ser alta debido al precio de las bombas de calor de alta temperatura y la instalación comparado incluso con las de baja.
- Eficiencia dependiente del clima: En climas muy fríos, la eficiencia puede disminuir, ya que es más difícil extraer calor del aire exterior.
- Ruido: Es necesario colocar una unidad exterior, y aunque sean muy silenciosas, pueden generar ruido, lo que puede ser un inconveniente en zonas residenciales, especialmente en patios interiores.
- Espacio necesario: Requiere reservar espacio para la instalación de la unidad exterior y, a veces, también para una unidad interior.
- Mayor complejidad: Es más complejo de instalar y mantener que los sistemas tradicionales de calefacción. El instalador debe realizar un estudio que permita dimensionar correctamente un sistema de aerotermia de alta temperatura para cada caso específico.
¿Cuánto cuesta la aerotermia de alta temperatura?
El precio de una aerotermia de alta temperatura tiene una horquilla de entre 8.500 y los 19.000 euros, aunque hay factores que pueden decantar el precio entre un valor u otro.
Estos factores serían la potencia final elegida, la complejidad de su instalación, la provincia o casi más la latitud y elevación, el sistema final aire-agua, aire-aire o geotermia. Otros aspectos a tener en cuenta serían la ejecución en sí, y a descontar del precio final afectarían las subvenciones disponibles por diferentes entidades públicas.
A continuación se muestra una tabla de precios aproximados según el área de la vivienda.
Tipo de vivienda | Rango de precios |
Casa de 100 m2 | 8.500 - 11.500 euros |
Casa de 150 m2 | 11.500 - 14.500 euros |
Casa de 200 m2 | 14.500 - 18.000 euros |
Casa de 300 m2 | 17.000 - 19.000 euros |
¿Es rentable la aerotermia de alta temperatura?
Sí, la aerotermia de alta temperatura es rentable a medio y largo plazo.
Hay variables que pueden acortar o alargar la amortización de un sistema así como son el ahorro energético y económico, o su sostenibilidad.
- Ahorro energético: La aerotermia de alta temperatura puede reducir el consumo de energía en un 40 y un 60% en comparación con las calderas de gas, mejorando los datos incluso contra una caldera de condensación.
- Ahorro económico: Aunque la inversión inicial es alta, los ahorros en la factura de energía pueden compensar el coste en aproximadamente 5-10 años.
- Sostenibilidad: Reduce las emisiones de CO2, contribuyendo a un menor impacto ambiental y nuestra huella de carbono.
Si contamos con un sistema solar fotovoltaico, estos tres puntos se pueden reducir a casi 0.
El cálculo del ahorro energético y económico se determina con el consumo de la vivienda en kWh/año, y que se puede extraer de las facturas de la luz. Este dato se modifica con el SCOP (Coeficiente de Rendimiento Estacional) del sistema previsto, y llegados a este punto se calcula en base al precio medio del kWh.
Por ejemplo, si la demanda es de 10.000 kWh/año y el SCOP es 4, el consumo eléctrico será de 2.500 kWh/año, que contando con el precio medio del kWh es 0,15€, el coste anual será de 375€
¿Es rentable sustituir la caldera de gas por un equipo aerotérmico?
Sí, es rentable la sustitución de la caldera de gas por aerotermia. Por toda Europa se están retirando sistemas de gas tras la guerra de Ucrania con Rusia, el corte de diversos gasoductos marítimos o el cierre de otros terrestres tras no pagarse los diferentes peajes de paso.
Digamos que el precio inicial de instalación de un sistema de aerotermia ronda entre los 8.000 y los 14.000 euros. Si con el uso de la aerotermia reducimos el consumo entre un 40% y un 60%, tenemos un ahorro sustancial en la factura de electricidad/gas. Sin olvidar que cada vez tenemos más fuentes generadoras de electricidad renovables, dejando en muchas ocasiones muchas centrales de ciclo combinado prácticamente al ralentí.
Supongamos que la inversión inicial es de 10.000€ y el ahorro anual en la factura de energía es de 1.000€:
- Coste Inicial: 10.000€
- Ahorro Anual: 1.000€
- Amortización: 10.000€ / 1.000€ = 10 años
En España, por ley, a partir del 1 de enero de 2022, será de tres años, pero impide que algunas marcas añadan mejores garantías comerciales. Por ejemplo en el caso de iDM Energiesysteme GmbH se cubre lo siguiente.
Productos | Garantía comercial |
---|---|
Depósitos de agua potable para AQS e iPump | 5 años |
Compresores de bomba de calor | 6 años |
Depósitos higiénicos | 20 años |
¿Qué influye en el rendimiento de la aerotermia de alta temperatura con radiadores?
Como todo sistema, hay puntos que influyen en que se alcance la máxima eficiencia o al menos la máxima economía en su funcionamiento. Recalcamos “economía” porque no siempre es mejor perseguir a ciegas el mejor COP, si no su relación con la tarifa de la luz.
Los puntos a tener en cuenta serían la temperatura exterior e impulsión, los radiadores, el aislamiento de la casa, su COP, el clima local, el mantenimiento y la instalación final.
- Temperatura exterior: La temperatura del aire exterior afecta directamente al rendimiento del sistema de aerotermia. Vaillant por ejemplo establece la potencia de sus máquinas con una temperatura exterior de 7ºC y una temperatura de impulsión de 35ºC (A7/W35). Cuando hay una gran diferencia entre ambas se perjudica la eficiencia.
- Tamaño de los radiadores: Los radiadores más grandes pueden desempeñar mejor su función de disipar la energía calorífica que circula por su interior. No es tanto el tamaño si no como su área destinada a la misma transferencia de energía.
- Aislamiento de la vivienda: Un buen aislamiento reduce la pérdida de calor, lo que permite que el sistema de aerotermia mantenga una temperatura constante con menos esfuerzo. No hay que olvidar que la aerotermia "trabaja a pérdidas", es decir, compensa lo que el aislamiento no ha podido evitar.
- Coeficiente de rendimiento (COP): El COP es una medida de la eficiencia del sistema leída de manera puntual, y a lo largo del tiempo se llama SCOP. Cuanto más alto es, mejor es el ratio de calor obtenido por cada porción de electricidad.
- Condiciones climáticas de la zona: Factores como la humedad y las variaciones de temperatura también influyen en el rendimiento del sistema. Por ejemplo ante un frente frío de origen siberiano, de digamos -15ºC, una buena aerotermia sigue funcionando, aunque con un resultado inferior al ideal.
- Mantenimiento del sistema: Un sistema bien mantenido funciona de manera más eficiente y duradera. La limpieza de filtros o unas simples rejillas de ventilación pueden mejorar el paso del aire.
- Calidad de la instalación: Una instalación adecuada, respaldada por una buena marca y bien realizada por un técnico competente garantiza que el sistema de aerotermia funcione en condiciones óptimas.
¿Es más eficiente la aerotermia de alta temperatura que una caldera de gas?
La aerotermia de alta temperatura es mucho más eficiente que una caldera de gas. Con el uso de un sistema de compresión y expansión de un circuito de gas refrigerante se extrae el calor del aire circundante de forma más eficiente que quemando gas.
La aerotermia puede alcanzar un Coeficiente de Rendimiento (COP) de hasta 4,5, lo que significa que por cada kWh de electricidad consumida, se generan 4,5 kWh de calor. En comparación, una caldera de gas típica tiene una eficiencia del 90-95%, lo que implica que una parte del combustible consumido se pierde en forma de calor residual.
En la Unión Europea se ha establecido que a partir de 2028, las calderas de gas no podrán instalarse en edificios nuevos, y la prohibición se extenderá a todos los edificios a más tardar en 2035.
¿Rinde más la aerotermia de alta temperatura o de baja temperatura?
Una aerotermia de baja temperatura será más eficiente que una de alta temperatura, por lo que tendrá mayor rendimiento.
Vamos a establecer una comparación de ambos tipos, de alta y baja temperatura.
Ventajas de la aerotermia de alta temperatura
- Compatibilidad: Puede trabajar con sistemas de radiadores convencionales sin necesidad de cambiarlos. Caso ideal de viviendas para reformar.
- Temperatura del agua: Calienta el agua entre 65ºC y 80ºC, ideal para uso en calefacción con radiadores tradicionales o sistemas que necesiten de manera industrial el acceso a una acumulación especial.
- Versatilidad: Sin necesidad de realizar grandes obras para cambiar de sistema.
Desventajas de la aerotermia de alta temperatura
- Eficiencia: Menos eficiente que la aerotermia de baja temperatura en términos energéticos, especialmente en climas fríos, ya que están pensadas para agua a alta temperatura, su fuente de energía de origen está más alejada en grados centígrados de su destino.
- Costes operativos: Los costos de funcionamiento pueden ser más altos cuando se necesitan temperaturas de suministro más altas. por ejemplo al requerir sistemas de protección más afinados, que no comprometan un sistema por presiones excesivas.
Ventajas de la aerotermia de baja temperatura
- Eficiencia energética: Generalmente más eficiente, ya que opera a temperaturas más bajas (entre 35ºC y 55ºC).
- Mejores rendimientos: Ofrece mejores rendimientos en climas moderados donde las temperaturas de origen y destino son muy parecidas. Esto se traduce es un precio de operación moderado.
Desventajas de la aerotermia de baja temperatura
- Baja compatibilidad: Su uso puede requerir cambio de radiadores por unos especiales de baja temperatura o instalación de suelo radiante.
- Uso restringido: Hay lugares o escenarios donde no es posible operar a una temperatura de impulsión de sigamos 40 grados. No es suficiente o el área de intercambio necesaria no es realista.
¿Dónde se utiliza la aerotermia de alta temperatura?
La aerotermia de alta temperatura se utiliza en edificios antiguos o históricos donde es necesario seguir usando los radiadores existentes. Por la misma razón, se usa en viviendas que no pueden instalar suelo radiante, o donde, por tamaño, resulta imposible sustituir los radiadores por unos de baja temperatura.
En climas fríos, escuelas y hospitales necesitan mantener temperaturas constantes en grandes espacios pueden aprovechar esta solución debido a la persistencia de sus sistemas de calefacción tradicionales. También, en contextos como edificios comerciales y oficinas, donde reemplazar el sistema de climatización podría no ser práctico, la aerotermia de alta temperatura asegura una mayor eficiencia energética manteniendo la funcionalidad existente.
¿Cómo se instala la aerotermia de alta temperatura?
Una aerotermia de alta temperatura se instala de manera muy parecida a una de baja, y los pasos realizar son los siguientes.
- Evaluación del sistema existente: Examina minuciosamente la instalación de calefacción y agua caliente sanitaria actual. Esto implica inspeccionar calderas, radiadores, tuberías y otros componentes para determinar su estado y compatibilidad con el nuevo sistema. En el mismo análisis hay que incorporar datos del aislamientos de la vivienda y sus posibles mejoras.
- Selección del equipo: Investiga diferentes marcas de calidad y modelos de bombas de calor de alta temperatura. Considera factores como la capacidad, la eficiencia energética, el ruido y las opiniones de otros usuarios (ojo con las opiniones falsas). Asegúrate de que la bomba de calor seleccionada se ajuste a las necesidades de calefacción y ACS de tu hogar, siempre guiado por un profesional.
- Instalación de la unidad exterior: Encuentra un lugar adecuado para la unidad exterior. Debe ser accesible para el mantenimiento, tener buena circulación de aire, estar protegido de elementos adversos y ofrecer una base sólida que evite vibraciones, totalmente plana. Cuanto más cerca de los puntos de luz y agua mejor.
- Instalación de la unidad interior: Ubica la unidad interior en un lugar estratégico dentro de la vivienda, preferiblemente cerca del depósito de ACS y de las tuberías de calefacción. Donde no moleste por el ruido, los más cerca posible de la unidad exterior y con un espacio mínimo para el mantenimiento.
- Conexión de los radiadores: Une los equipos principales con los radiadores de alta temperatura, purgando los mismos y el sistema de tuberías al completo de impurezas. Hay productos pasivadores que limpian y protegen estos componentes. Es hora de instalar la valvulería y bombas necesarias, y cuantas menos mejor. Las pérdidas en el sistema pueden ser más por las válvulas que por la estrechez de las tuberías existentes.
- Conexión del sistema: Asegúrate de que la bomba de calor esté correctamente conectada al sistema de calefacción y ACS, incluyendo el acumulador, tuberías, radiadores y el resto de componentes. Un contador de energía mide el flujo de agua y su temperatura, y puede ayudar a obtener datos reales, ofreciendo unos valores mucho mejores que cualquier estimación. Si aparecen fugas o pérdidas de presión es el momento de revisarlas.
- Pruebas y ajustes: Una vez todo instalado toca hacer varias pruebas de funcionamiento, comprobación de eficiencia y las temperaturas esperadas. El sistema debe proveer del confort y del ACS que se le supone.
¿Qué mantenimiento necesita un sistema de aerotermia de alta temperatura?
Para que un sistema de aerotermia funcione con la eficiencia prometida y nos dure muchos años hay que cuidarla y mantenerla adecuadamente.
SunFields aconseja que un profesional se encargue de revisar la bomba de calor, revisar sus posibles fallos o notificaciones de error, haga un chequeo visual de posibles fugas en ambas unidades y que limpie la baterías de disipadores. Tendrá que revisar todos los filtros, tanto de aire como el del circuito de agua, de partículas y el magnético si lo hubiera, el nivel y presión de gas refrigerante en todo el circuito.
Con un visor térmico se puede apreciar de un vistazo si un radiador no emite la energía como se espera, o ver si en un punto hay un bloqueo, por ejemplo cerca de una bomba, cuyo campo magnético paraliza partículas hasta obstruir en paso del fluido.
También hay que revisar los depósitos de agua y los consumos de electricidad que nos puedan indicar un problema oculto.