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Aerotermia con suelo radiante, ¿hablamos de un sistema eficiente?

Aerotermia con suelo radiante, ¿hablamos de un sistema eficiente?

Publicado : 20/09/2021 - Categorías : General

Llegar a casa, enchufar el aire acondicionado o la calefacción, y disfrutar de un café mientras ves tu serie favorita es uno de esos pequeños placeres de la vida que no cambiarías por nada, ¿verdad? ¡Tampoco lo harían tus clientes! Y por este motivo hoy queremos hablarte de aerotermia, una innovadora tecnología que permite conseguirlo utilizando energía limpia y consumiendo menos recursos que con otros sistemas de climatización y ACS.

Hoy añadimos a nuestra #errepeteca particular este artículo, en el que te vamos a contar qué es la aerotermia y cómo funciona, especialmente con apoyo de suelo radiante. Además de poder comprobar que se trata de un sistema realmente eficiente en cuestiones de potencia, también vamos a mostrarte qué ventajas puede aportar a tus clientes respecto a otros sistemas y si es una buena idea utilizarlo junto a un suelo radiante, para que siempre puedas ofrecer la mejor opción en tus próximas instalaciones.

¿Empezamos?

¿Qué es aerotermia?

Definición

La aerotermia es una energía limpia y muy eficiente, capaz de generar energía térmica extrayendo aire mediante una bomba de calor. Con la energía generada a partir del calor ambiental, podemos disfrutar de calefacción, aire acondicionado y/o agua caliente utilizando el mismo sistema.

Pero eso no es todo, solo acabamos de empezar. La aerotermia está considerada como una energía renovable, ya que el 70% de energía que utiliza se extrae directamente del aire, algo que permite calentar o refrigerar tu casa de una forma más ecológica y respetuosa con el medio ambiente que la mayoría de sistemas, pues tan solo necesita un 30 % de energía eléctrica, y que además, se puede obtener de fuentes renovables como las placas solares.

Además, se trata de un sistema muy eficiente, ya que por cada 1 kWh de electricidad consumida, es capaz de generar 4 a 5 kWh térmicos según el coeficiente de rendimiento de la máquina, algo que permite calificarla como uno de los sistemas de calefacción/aire acondicionado más ecológicos de la actualidad.

¿Cómo funciona la aerotermia?

En actividad

Los sistemas de aerotermia pueden ser muy similares a los de aire acondicionado tradicional. La clave para diferenciarlos es que los de aerotermia son capaces de generar energía utilizando el aire, que, por el momento, es totalmente gratis.

Para aprovechar la energía que contiene el aire a cualquier temperatura, incluso bajo cero, es indispensable utilizar un líquido refrigerante, que es el encargado de absorber el calor del aire para después convertirlo en energía térmica, la cual es empleada para hacer funcionar el propio sistema.

Hay sistemas aerotérmicos con bomba calor para ACS que son monobloque y solo consisten en una unidad, pero todo sistema de aerotermia con suelo radiante o que necesite módulo hidrónico, se compone de dos unidades o más:

Unidad exterior. En este proceso se utiliza una bomba de calor aerotérmica, que captura las calorías presentes en el aire, provenientes de la energía de los rayos solares.

Unidad interior. La sucesión parte de la energía resultante del primer proceso del sistema de aerotermia, que se envía a la unidad interior y acaba generando aire caliente o agua caliente sanitaria.

Esquema Aerotermia

En síntesis, mediante un proceso cíclico, se extrae el calor de un medio (aire o agua), y  se transfiere a otro medio (aire o agua). En invierno se extrae el calor del aire exterior y se transfiere agua y aire interior, y en verano, el funcionamiento del sistema se invierte, se extrae el calor del interior de nuestra vivienda y se expulsa al exterior, para producir aire acondicionado.

Este proceso de extraer la energía y aprovecharla, se divide en 4 procesos que colaboran en el ciclo frigorífico y que invierten su sentido dependiendo de su finalidad de enfriamiento o calentamiento: “Evaporación, Compresión, Condensación y Expansión”. Este es el orden de los procesos en un circuito frigorífico de una bomba calor aerotermia:

  1. Proceso de Aspiración o Evaporación: el fluido refrigerante en forma líquida, capaz de evaporarse a temperaturas muy bajas, pasa a estado gaseoso al  aspirar la energía (calorías del aire exterior) y actúa como intercambiador de calor.
  2. Proceso de Compresión: es donde se comprime el gas a 50 Hz aumentando su presión y en consecuencia su temperatura para que circule rápidamente hasta la condensadora.
  3. Proceso de Condensación: actúa también como intercambiador de calor, pero esta vez el fluido refrigerante cambia de estado gaseoso a líquido, es donde el calor se extrae con una eficiencia del 500% para uso en calefacción (35ºC) o para uso de agua caliente sanitaria (ACS) 55ºC o a un depósito de inercia para un uso más eficiente.
  4. Proceso de Expansión: después de ceder calor al hogar, el fluido baja su temperatura, pero no lo suficiente para volver a extraer el calor del aire;  es por eso que actúa la válvula de expansión, con un efecto contrario a la compresión, disminuyendo la presión, ralentizando el movimiento de los átomos y de este modo, acelerando el enfriamiento del fluido para conseguir un rápido retorno a la evaporadora donde continuará el ciclo frigorífico basado en leyes de termodinámica y  física y que contribuyen a la estabilidad del sistema.

Aerotermia modo calor

Aerotermia Modo Calor con Suelo Radiante

  1. Unidad Exterior. Se hace circular el aire del exterior para aprovechar su energía
  2. Evaporador /intercambiador de calor, el líquido refrigerante frío sustrae el calor del aire y se transforma en gas a baja temperatura.
  3. Válvula de 4 vías. Se posiciona de modo que el gas sea enviado al compresor ya que dependiendo del modo calor/frío, el gas puede venir desde la unidad exterior o interior.
  4. Compresor. Se comprime el gas frío y se eleva su temperatura bruscamente.
  5. Unidad Interior. Aquí es donde inicia la transferencia de calor a la vivienda.
  6. Condensador /intercambiador de calor, donde el calor se transfiere al agua (para ACS o calefacción radiante, por ejemplo), a la vez que el gas se va transformando en líquido templado.
  7. Válvula de expansión. El líquido templado proveniente del condensador aún no es tan frío como para sustraer, otra vez, el calor del aire. Este pasa por una válvula de expansión donde se disminuye la presión y se enfría rápidamente para volver entrar en el evaporador, siempre más frío que el aire exterior, y comienza nuevamente el ciclo.
  8. Suelo radiante. Mediante mangueras instaladas por debajo del suelo, se hace pasar el agua caliente generada en el condensador, para calentar el ambiente.
  9. Fan Coil. Se puede utilizar el calor del agua para generar aire caliente
  10. ACS. También abastece al sistema de agua caliente sanitaria.

Aerotermia modo frío

  • En el evaporador, el líquido refrigerante frío sustrae el calor del agua y la enfría para generar aire acondicionado, mientras este se va transformando en gas.
  • A la salida del evaporador, el líquido se transforma en gas a baja temperatura y entra en el compresor.
  • El compresor comprime el gas frío, que se calienta bruscamente y alcanza una temperatura elevada.
  • El gas entra en el condensador y expulsa el calor del gas a través de la unidad exterior.
  • El líquido sale del condensador a una temperatura templada y se vuelve a enfriar bruscamente al pasar por la válvula de expansión antes de entrar de nuevo en el evaporador, que contiene agua más caliente que volverá a enfriarse.

Principal diferencia entre aerotermia para suelo radiante y climatización convencional

Es importante diferenciar el sistema de suelo radiante/refrescante y el sistema dedicado a la calefacción o aire acondicionado. La principal diferencia está en que el sistema de aerotermia puede consistir en:

  • Aire – Aire: solo hay un circuito de fluido y se utiliza en aerotermia solo para climatización, es decir, que a partir de la energía del aire el refrigerante trabaja para producir aire acondicionado en modo frío y en modo calor.
  • Aire – agua: donde pueden existir dos circuitos (circuito refrigerante + circuito de calefacción por tubería de cobre) que pasan agua por radiadores o por suelo radiante y que también puede, a través de un acumulador, calentar el agua de red para ACS.

Como has podido ver, los sistemas de aerotermia combinan física, mecánica y química para convertir el calor del aire en energía que se utiliza para climatizar espacios cerrados y/o para abastecer de agua caliente sanitaria. Para ello, se necesita un motor de compresión que funciona con electricidad y que supone tan solo el 30 % del consumo total. El 70 % de energía restante se obtiene del aire.

La bomba de calor de los sistemas aerotérmicos es la clave de todo el proceso. Utiliza la energía del aire exterior para ser transportada y transferida mediante el refrigerante, que cambiando entre estado líquido y gaseoso,  recorre constantemente un circuito cerrado que une el condensador (exterior) con el evaporador (interior). Este ciclo termodinámico permite disponer de aire acondicionado y calefacción utilizando energía térmica, además de calentar el agua que puede ser utilizada tanto como ACS (agua caliente sanitaria) como para el circuito del suelo radiante o los radiadores del hogar.

¿Cuál es la potencia necesaria para un sistema de aerotermia?

Potencia

Por lo general, los equipos de aerotermia suelen necesitar potencias nominales mucho más bajas que otros equipos similares. La potencia nominal necesaria suele ir de los 4 a los 16 kW, algo que destaca frente hasta los 25 kW que podría utilizar cualquier otro sistema declimatización en las mismas condiciones.

Como la potencia dependerá de la temperatura exterior o del momento del día, podemos aportar una potencia constante para utilizar la inercia térmica a nuestro favor. Para calcular la potencia necesaria correcta, lo mejor es utilizar sistemas que tengan en cuenta el efecto de la inercia térmica, como por ejemplo el método RST, que según nuestra experiencia da muy buenos resultados.

El método RST es un sistema de cálculo de cargas térmicas recomendado por el ASHRAE (American Society Of Heating, Refrigerating And A-C Engineers) que permite evaluar la cantidad de calor que hay que aportar o extraer para mantener una temperatura ambiente confortable. Es un método que tiene en cuenta múltiples factores ambientales y que simplifica el cálculo de potencia necesaria.

Aerotermia con suelo radiante: ¿es un sistema eficiente?

Rendimiento

La instalación de la aerotermia junto a un suelo radiante es uno de los sistemas más eficientes de la actualidad, pues permite una distribución de calor con una alta inercia térmica. Es por eso por lo que nosotros lo aconsejamos si quieres que tus clientes se beneficien al máximo de la energía de la aerotermia.

Suelo Radiante - AerotermiaEn invierno, genera un calor uniforme que consigue una temperatura agradable y homogénea en todo el hogar. Es un sistema muy ventajoso, tanto para los instaladores, que pueden obtener una mayor rentabilidad en el proceso de diseño e instalación, como para los clientes, que disfrutarán de un hogar bien climatizado sin tener que pagar de más en sus facturas.

Por otro lado, el suelo refrescante está también recomendado para zonas con un clima seco en verano. La sensación que proporciona es muy distinta a la de un aire acondicionado. Para que te puedas hacer una idea, es similar a la que podrías sentir cuando entras en una cueva o en una iglesia en pleno verano. Notas un aire fresco que da una sensación de bienestar increíble, dejando de tener calor casi al instante.

El funcionamiento es similar al de un suelo radiante, pero en lugar de hacer circular agua caliente, se utiliza agua a baja temperatura, que oscila entre los 14 y los 18ºC, proporcionando de esta forma una agradable sensación refrescante.

Debes saber que el suelo refrescante implica una mayor instalación de tuberías por metro cuadrado, así como la instalación de sistemas de deshumectación para evitar la condensación en forma de gotas de rocío. También se puede plantear la instalación de tubos en paredes y en el techo para optimizar el funcionamiento del sistema, aunque esto se trata de un sistema muy delicado y arriesgado si no se hace adecuadamente, ya que pueden generar estratificación de temperaturas debido a la ley de la termodinámica: el aire frío se queda abajo y aire caliente por arriba.

Ventajas de la aerotermia como sistema de climatización

Ventajas

Como seguro que ya has podido entrever durante todo el artículo, la aerotermia aporta una serie de ventajas asombrosas. Para que te quede claro que esta es sin duda una de las mejores opciones de climatización actuales, te hacemos un resumen de todo lo que la aerotermia puede aportar, tanto a tus clientes como a ti como instalador profesional:

  • Alta eficiencia energética. Consume muchísima menos energía eléctrica que los sistemas de climatización tradicionales, algo que afectará directamente a las facturas de consumo.
  • Energía renovable. Tal como indica el CTE (Código Técnico de la Edificación) en la página 37, es una energía renovable, que utiliza el calor del aire como energía limpia.
  • Sostenibilidad. Se trata de un sistema de climatización sostenible, puesto que puede ser alimentado con energías renovables, como la solar, con un funcionamiento óptimo.
  • Ahorro. Como ya te hemos dicho, se trata de un sistema económico en cuanto a consumo energético, algo en lo que te puedes enfocar a la hora de ofrecer la aerotermia a tus clientes. Es verdad que la aparatología es más cara que la de los aires acondicionados tradicionales, pero te aseguramos que, a la larga, sale mucho más barato.
  • Mantenimiento. El mantenimiento de los sistemas de aerotermia es muy similar al de los aires acondicionados o sistemas de calefacción con caldera. Hay que limpiar el polvo de la batería de la unidad exterior, purgar el aire de los circuitos de agua, limpiar filtros de aire, filtros de agua y revisar presión del circuito del agua. Si el sistema de aerotermia tiene menos de 12kW como es habitual, el mantenimiento debe ser cada 4 años, y si tiene más de 12kW debe ser cada 2 años
  • Rentabilidad. Por otro lado, el diseño y la instalación de los sistemas aerotérmicos suelen ser más complejos, por lo que tu rentabilidad aumentará en este tipo de proyectos.
  • Ecológico. La aerotermia es uno de los sistemas de climatización y ACS más ecológicos de la actualidad, ya que no quema ningún combustible fósil durante su funcionamiento. Además, si utilizamos energías renovables como placas solares fotovoltaicas para alimentar el 30 % de electricidad que utiliza, reduciremos casi a cero sus emisiones de carbono.
  • Seguridad. Es un sistema totalmente probado y seguro siempre que la instalación esté bien hecha, por lo que tus clientes podrán olvidarse de la peligrosidad que supone tener otros sistemas de climatización, como el gas butano o natural.
  • ACS. Además de proporcionar una climatización económica, también puede producir agua caliente a bajo coste. ¿Qué más podrían pedir tus clientes? ¿Qué les haga unas palomitas y les ponga una buena película?
  • Versatilidad. Sus salidas se pueden combinar con diferentes sistemas de calefacción: radiadores de agua, con cualquier sistema partido (“split”) de aire acondicionado: como por conductos, cassette, de techo, de suelo, split-pared”, con acumuladores de A.C.S, con apoyo de suelo radiante de caldera, de placas solares para generar energía térmica o fotovoltaica.

Recomendaciones y consideraciones a tener en cuenta

Recomendaciones

A pesar de que se trata de un sistema con muchísimas ventajas y pocos inconvenientes, debemos tener en cuenta que su instalación es bastante compleja, ya que se trata de un sistema delicado.

Por un lado, el suelo refrescante es poco común, ya que no todos los instaladores se atreven hacerlo. Si no se hace bien puede generar humedades en el suelo, lo que conllevaría a tener que abrirlo para repararlo y aplicarle mantenimiento, algo que es bastante costoso en todos los sentidos.

Por otro, el principal inconvenientes es que si la instalación no se hace adecuadamente podría generar insalubridad en el ambiente debido a la estatificación de temperaturas, que tal como hemos explicado anteriormente, puede generar que tengamos al mismo tiempo aire caliente en la parte superior de la sala y aire frío en el inferior. Es por ello por lo que contar con formación y un buen asesoramiento en instalaciones de aerotermia es tan importante.

Aerotermia, uno de los sistemas más eficientes de la actualidad

Conclusiones

Como has podido ver, la aerotermia es, sin duda, uno de los sistemas de climatización más interesantes de la actualidad, puesto que dispone de una gran eficiencia energética, funciona con energía limpia y cumple perfectamente con su función. Gracias a todo esto, podemos decir que, como instalador, estarías apostando por un sistema actualizado y con un mercado cada vez más amplio debido a la utilización de energías limpias

La aerotermia es un sistema muy complejo de cuál podrás conocer más en próximos artículos de la #errepeteca Esperamos que ahora tengas una mejor idea de lo que es la aerotermia con suelo radiante y lo que molaría ofrecerlo a tus clientes. Si buscas un sistema de bajo consumo, ecológico y seguro para calefacción, aire acondicionado y/o agua caliente sanitaria, no lo dudes contáctanos y te asesoraremos del sistema que mejor se adecua a las condiciones de tu instalación. Si aún te queda alguna pregunta por resolver, recuerda que en RP estamos siempre a tu disposición, así que puedes dejarnos un comentario y te resolveremos todas tus preguntas.

Tu equipo RP, expertos del sector con más de 40 años de experiencia, amamos nuestro trabajo y estamos encantados de asesorarte, tanto si eres un instalador autónomo, como miembro de una empresas instaladora de sistemas de climatización y A.C.S, para que ofrezcas siempre el mejor servicio y el producto más adecuado a tus clientes. Así que ¡ya sabes! Si necesitas asesoramiento o un equipo de soporte en tus próximos proyectos de aerotermia, no lo dudes ni un solo momento: contacta con nosotros, estamos a tu disposición ¡para lo que necesites!

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