¿Cómo funciona la aerotermia?

La aerotermia es uno de los sistemas de climatización que está más en boga en la actualidad. La razón es que, además de ser una energía limpia, permite un ahorro energético que supone el 75% frente a otros sistemas tradicionales, además de proporcionar agua caliente sanitaria (ACS) al inmueble.

Con un enfoque en la sostenibilidad y la reducción de la huella de carbono, la aerotermia se posiciona como una alternativa atractiva frente a sistemas basados en combustibles fósiles. En este artículo, vamos a centrarnos en detallar cómo funciona la aerotermia y por qué representa una opción inteligente y eco-amigable para quienes buscan confort térmico con un impacto ambiental mínimo..

¿En que consiste la aerotermia?

Los sistemas de aerotermia, que, como sabes, aportan calefacción, refrigeración y agua caliente a la vivienda, son uno de los avances tecnológicos que proporcionan un gran ahorro de la energía, pero, ¿Cómo funciona la aerotermia?

Como funciona la aerotermia

La aerotermia es un sistema que se basa en la extracción de energía contenida en el aire exterior gracias a un sistema de bombas. De esta manera, como hemos indicado, la aerotermia puede llegar a extraer hasta un 75% de la energía del aire, utilizando tan solo un 25% de electricidad.

Como decimos, los sistemas de aerotermia aprovechan la energía ambiental contenida en la temperatura del aire y la transfiere a una habitación o al agua caliente de una vivienda. Basada en los principios de la termodinámica, este sistema transporta el calor del aire (energía térmica) de un ambiente a otro.

Por esta razón, se hace necesario una bomba de calor aerotérmica que, con un ciclo termodinámico y gas refrigerante comprimido a muy baja temperatura, extrae el calor del aire exterior. Se realiza un circuito en el que el refrigerante va pasando, con la ayuda de un compresor, de gas a líquido. Al tener lugar este cambio de estado es cuando el gas cede su temperatura al aire o al agua caliente en el intercambiador y este se encarga de transferir esta energía. Así es cómo funciona la aerotermia.

En el siguiente video, se resume en detalle el funcionamiento de una bomba de un sistema de aerotermia.

Elementos básicos de un sistema de aerotermia

Para entender perfectamente cómo funciona la aerotermia, debemos conocer qué elementos son necesarios. El sistema de climatización y ACS mediante aerotermia necesita para realizar el proceso descrito anteriormente una serie de elementos básicos para su correcto funcionamiento.

La bomba de calor es uno de los elementos principales en un sistema de aerotermia, y podemos encontrar de dos tipos: la bomba de calor aire-aire y la bomba de calor aire-agua.

  • Bomba de calor aire-aire: extraen la energía del aire para calentar o enfriar la vivienda. No funciona para ACS.
  • Bomba de calor aire-agua: aumentan o disminuyen la temperatura del agua y, por lo tanto, permiten utilizarse para ACS, además de calefacción y refrigeración.

Hay que añadir que las bombas de calor para aerotermia son reversibles y, por lo tanto, permiten calentar y refrigerar.

Su principal función es recoger el agua caliente de la bomba y mantenerla a esa temperatura hasta que se produce la demanda de calefacción. A continuación, la mandarán al sistema que la ha solicitado.

Este depósito puede estar integrado a la bomba de calor o estar separado.

En su trayecto hacia el depósito de inercia, el agua caliente puede ser desviada a través de una válvula hacia el depósito de ACS. Este depósito tiene un serpentín en su interior para mantener el agua caliente y que puede ser usada tanto para grifos como para duchas.

Tipos de sistema de aerotermia

Dentro del universo de la aerotermia, existen distintas configuraciones que se adaptan a las necesidades específicas de cada persona y hogar. Existen diferentes tipos de sistemas de aerotermia, todos con los mismo componentes pero distribuidos de forma distinta.

Tipos de sistema de aerotermia

Sistemas monobloc

En un sistema Monobloc, todos los componentes necesarios para el correcto funcionamiento de la aerotermia están contenidos en una sola unidad situada en el exterior de la vivienda. Esta unidad, de tamaño superior al correspondiente en sistemas bibloc, se encarga de los procesos de calentamiento y enfriamiento del agua. Dicho agua se dirige posteriormente al deposito de inercia que alimenta el emisor (suelo radiante, radiadores, y/o fancoils).

Gracias a que agrupa todo en una sola unidad, este sistema de aerotermia facilita tanto su instalación como el mantenimiento posterior, eliminando la necesidad de disponer de una unidad interior. Esta opciones es recomendable para aquellos que busquen eficiencia y simplicidad en sus sistemas de climatización.

Sistemas bibloc

A diferencia del sistema Monobloc, el Bibloc está compuesto por dos unidades separadas: una unidad exterior que absorbe energía del aire y otra interior que distribuye dicha energía para calefacción, refrigeración o producción de agua caliente. Estas unidades están unidas mediante tuberías por las que fluye el gas refrigerante.

Esta configuración bifurcada ofrece una mayor versatilidad en la instalación y, generalmente, mejora la eficiencia del rendimiento térmico.

Emisores de aerotermia

Para un correcto funcionamiento, la aerotermia requiere de elementos eficientes que puedan ceder o emitir el calor o frío generado por la bomba de calor al interior de las viviendas o edificios. Dichos elementos se denominan emisores, siendo los más comunes en los proyectos de aerotermia el suelo radiante, los radiadores de baja temperatura y los fancoils.

Suelo radiante

El suelo radiante es el emisor más popular y eficiente para la climatización del hogar. Su principio de funcionamiento es sencillo y consiste en una red de circuitos de tuberías plásticas instaladas bajo el suelo que distribuyen el agua caliente (o fría, en caso de refrigeración) por toda la superficie. Ese calor se transfiero del suelo al ambiente por los métodos de radiación, convención y conducción.

No ocupa espacio y distribuye el calor de manera uniforme por toda la superficie del suelo, ofreciendo una sensación de confort muy natural, siendo ideal para climas fríos donde se busca una calefacción homogénea y confortable. En verano, este emisor de aerotermia produce agua fría que circula por el suelo y refrigera toda la vivienda.

Su gran pero, es lo laborioso y caro de su proceso de instalación, aunque este sistema resulta beneficioso a largo plazo tanto por su confort como por su eficiencia energética.

Radiadores

Los radiadores son un clásico que ha evolucionado para adaptarse a los sistemas de climatización actuales, logrando una sinergia excepcional con tecnologías avanzadas como la aerotermia.

A diferencia del suelo radiante, los radiadores funcionan bien con temperaturas ligeramente más alta, convirtiéndolos en una solución ideal para hogares que sustituyen calderas convencionales por bombas de calor aerotérmicas. Para conseguir un nivel de confort en la vivienda, los radiadores de baja temperatura (40-50ºC) son la opción ideal.

Destacan principalmente por su habilidad para calentar espacios de manera rápida y por su sencillez de instalación en proyectos de reforma. Hay disponibles dos tipos de radiadores de baja temperatura: los estáticos y los dinámicos.

Fancoils

Los fancoils o unidades de tratamiento de aire son otra alternativa versátil para la climatización mediante aerotermia. Estos dispositivos, capaces de proveer calefacción, refrigeración y ventilación, son una solución todo-en-uno para el control climático en la vivienda, destacando por su rapidez en alcanzar la temperatura deseada. Además, los fancoils permiten una zonificación eficaz, pudiendo climatizar diferentes áreas de la casa de forma independiente.

Existen varios tipos de fancoils: de pared, de suelo, de techo y por conductos.

Suelo radiante aerotermia
aerotermia radiadores
fancoil aerotermia

Paso a paso de cómo funciona una bomba de aerotermia

El funcionamiento de una bomba de aerotermia no es nada sencillo y pasa por las siguientes fases:

  1. La unidad exterior situada fuera de la vivienda atrapa el aire ambiental utilizando un ventilador y lo introduce en el circuito refrigerante.
  2. El calor del aire se transfiere al evaporador, encontrándose con el liquido refrigerante a baja temperatura que hay en el interior de este, causando que este último se evapore por el contraste térmico.
  3. El refrigerante, ahora en estado gaseoso, es conducido hacia el compresor, donde su presión y temperatura aumentan.
  4. Mediante un intercambio de calor, el refrigerante cede calor al agua del circuito de calefacción de la vivienda.
  5. Finalmente, tras transferir su calor, el refrigerante se dirige a la válvula de expansión donde se descomprime, retornando a su estado líquido y temperatura original.

Para ilustrar mejor cómo funciona la aerotermia, a continuación te presentamos la siguiente infografía:

pasos funcionamiento aerotermia

Principales componentes de una bomba de calor

Para asegurar que todos los pasos mencionados anteriormente se ejecuten de manera adecuada, es esencial que la bomba de calor esté equipada con varios componentes clave: el evaporador, el compresor, el condensador y la válvula de expansión.

Evaporador

Se trata del circuito que contiene el líquido refrigerante a baja temperatura. Esta primera parte del circuito, permite que el refrigerante absorba el calor del aire en un intercambio térmico y, después, se evapore.

Compresor

El compresor tiene la función de incrementar tanto la presión como la temperatura del refrigerante, cuando este se encuentra en su estado gaseoso. En realidad, lo que ocurre es que, al aumentar la presión de un gas, sus partículas se mueven más rápido, colisionando más veces y esto hace que se produzca un aumento de la temperatura.

Condensador

El condensador es el encargado de producir el intercambio de calor. El refrigerante a alta temperatura entra en el condensador y cede su calor al agua, que va a ser usada tanto para calefacción como ACS.

Válvula de expansión

Este aparato provoca una considerable caída de presión que disminuye la temperatura, lo cual resulta en la expansión del refrigerante.

Esperamos que este artículo sobre cómo funciona la aerotermia te haya ayudado a resolver dudas.

En Irtesc, somos especialistas en aerotermia y su instalación. Si estás interesado en este tipo de energía, puedes contactar con nosotros a través del teléfono 976 44 17 78 o escribiendo a info@irtesc.es.