martes, 10 de marzo de 2015

AHORRO ENERGÉTICO CON AEROTERMIA

AEROTERMIA

La necesidad de disponer de equipos eficientes para conseguir un ahorro energético importante, ha extendido el uso de sistemas que nos permiten obtener grandes ventajas económicas y de confort, con una inversión no muy alta y periodos de retorno bajos. 

Trataremos el sistema de la aerotermia, sus principios básicos de su funcionamiento, las aplicaciones, y la eficiencia energética de estos equipos en comparación con los sistemas convencionales.

¿Qué es la Aerotermia?

Bomba de calor de aerotermia con aprovechamientio del calor contenido en el aire. La aerotermia se basa en extraer energía gratuita del aire exterior mediante una bomba de calor inverter de alta eficiencia. Recordamos que una bomba de calor extrae energía de un lugar, para cederla en otro. Y para ello se necesita una unidad exterior, y una o varias unidades interiores. En aire acondicionado o climatización convencional, la bomba de calor se utiliza para calentar o enfriar el aire de los locales a climatizar, siendo por lo general, sistemas de aire-agua o de expansión directa de un refrigerante.
En los sistemas de aerotermia, las bombas de calor son del tipo aire-agua. Se extrae el calor, o mejor dicho, la energía existente en el aire exterior, y la cede al agua que se aporta al sistema de calefacción y agua caliente sanitaria. Éstas bombas, están diseñadas y construidas para obtener el máximo rendimiento en condiciones climáticas severas, tanto en invierno, como en verano.

¿Dónde se puede Utilizar?

Los sistemas de aerotermia, están inicialmente diseñados para utilizarse en viviendas unifamiliares, así como pequeños-medianos edificios, tanto para inmuebles existentes, como para nuevas edificaciones, que dispongan de emplazamiento para la/s unidad/es exterior/es.

La combinación perfecta, sería con un sistema de calefacción de baja temperatura, como  el suelo radiante, y  sistema de paneles solares térmicos.

¿Cómo es posible que en  Invierno obtengamos Calor del  Aire?

Esta pregunta, seguro que nos la hemos hecho alguna vez, y la respuesta se basa en el funcionamiento de las bombas de calor. El aire, incluso a bajas temperaturas, contiene energía que es absorbida por el refrigerante que circula por el circuito entre la unidad exterior e interior.

La unidad exterior, hace la función de evaporador en invierno, siendo el condensador la unidad interior, cediendo el calor al agua del circuito de calefacción y a.c.s.

¿Cuál es la Eficiencia Energética de estos Equipos?

Las bombas de calor aerotérmicas, poseen un rendimiento muy alto. El COP máximo (Coeficient of Performance) o coeficiente de funcionamiento, está en torno a 4 ó 5, dependiendo del fabricante. Esto quiere decir, que por cada kW-h eléctrico consumido, el equipo de aerotermia, puede producir en condiciones óptimas de funcionamiento 5 kW-h térmicos. Como vemos en el siguiente gráfico, un 75% procede de energía renovable (aire exterior) y sólo un 25% es consumo eléctrico (ventilador y compresor).

Balance de energía en aerotermia

Los sistemas vienen garantizados para trabajar hasta -20ºC. En el caso de que no puedan aportar la temperatura correcta, integran un equipo automático de apoyo. También se dispone en el mercado de equipos que pueden trabajar combinados con calderas.
Como todas las bombas de calor, es un sistema ideal para climas templados, ya que su rendimiento disminuye a medida que la temperatura exterior disminuye.

En el siguiente gráfico, se observa cómo varían los rendimientos del equipo en función de la temperatura exterior y la consigna de temperatura de impulsión del agua.

 Variación de cop en función de temperatura exterior y temperaura de impulsión

En el eje de abscisas se representan los valores de la temperatura exterior, y en el de ordenadas el valor de COP. Como se puede observar, a menor temperatura de impulsión y mayor temperatura exterior, el COP aumenta. Vemos que con temperaturas de impulsión de 30ºC (correspondientes a un sistema de suelo radiante en régimen de funcionamiento), el COP. a una temperatura exterior de entre 4 y 6ºC puede llegar al 3,80 y 4,40 aproximadamente. De forma inversa, cuanto menor sea la temperatura exterior, el COP disminuye notablemente, aunque se puede mantener en un valor de 2 incluso con temperaturas muy bajas.

¿Qué Ahorro Energético se Obtiene?

Un sistema de aerotermia proporciona un ahorro energético considerable en comparación con sistemas convencionales de producción de calor y acs. Pero, todo dependerá de las condiciones climáticas de la zona y del sistema de calefacción del que dispongamos.

Podemos indicar que se pueden conseguir ahorros de hasta 60% con calefacción por suelo radiante, y de hasta un 30% en calefacción por radiadores, considerando un sistema de caldera con gasóleo y en los casos más favorables. Dependiendo de diversas variables, el perído de amortización, puede rondar los 2 a 3 años. En combinación con energía solar térmica, ese período se aproxima a un año.

¿Qué Ventajas se Obtienen?

 Las principales ventajas de un sistema de aerotermia son las siguientes: 
  • Alta eficiencia y menores costos de explotación
  • Instalación Sencilla
  • Máximo ahorro con sistemas de calefacción a baja temperatura
  • Adaptable a instalaciones existentes
  • Se puede obtener frío (refrescamiento) en Verano, con la inversión del ciclo
  • Energía limpia. Bajas emisiones de CO2
  • Requiere poco espacio, por lo que es ideal si no disponemos de sala de calderas
  • No se necesitan chimeneas de evacuación de humos
  • Recomendable en aquellos lugares donde no exista suministro de gas natural
  • Períodos de retorno medio-bajos


¿Qué Hay que Tener en Cuenta?

Los puntos a tener en cuenta son los siguientes:
  •  Coste medio-alto en comparación a un sistema convencional
  • Ubicación de unidad exterior (estética, ruido..)
  • En zonas climáticas muy frías, el rendimiento estacional se reduce mucho, por lo que es aconsejable realizar un estudio económico en profundidad.
  • Lo conveniente, es disponer de un sistema de calefacción de baja temperatura, como suelo radiante o radiadores eficientes.
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