Energía
Casa con aerotermia
Hoy os explicamos en detalle qué es y cómo funciona una casa con aerotermia y cuándo vale la pena instalar este sistema.
Y es que muchos clientes llegan al estudio tras haber comparado varias empresas de construcción que ofrecen packs de precios cerrados vendiendo casas a modo catálogo. La constructora de turno suele definir (sin haber ni tan solo visto el terreno) el sistema de aislamiento, los materiales de acabados e incluso el sistema de climatización con aerotermia que suena muy moderno y ecológico.
En el despacho esta forma de trabajar nos parece una falta de rigor absoluto, sí que es verdad que la aerotermia es un sistema innovador que funciona muy bien y además puede ser muy ecológico o eficiente ya que al funcionar con energía eléctrica podemos conectarlo a una placa solar fotovoltaica.
Pero ¿es válido para todos climas? ¿Es válido para todos los presupuestos? ¿Es válido para todos los estilos de vida?
¡Ni mucho menos!
El funcionamiento de una casa pasiva es muy complejo, no se trata de ir sumando aparatos tecnológicos para calentarla o enfriarla ya que cada ubicación, cada clima, cada terreno, cada familia y estilo de vida tiene unos requerimientos muy distintos.
No es lo mismo construir una casa en Mallorca que en los Pirineos y de hecho, una casa pasiva, si está bien pensada y aprovecha al máximo las estrategias bioclimáticas, no necesita ningún sistema de calefacción.
Así, en el artículo de hoy os explicamos en detalle qué es y cómo funciona una casa con aerotermia y cuándo va a ser rentable y coherente instalar aerotermia y cuándo no.
De hecho en el estudio tenemos más de 30 proyectos de casas pasivas en marcha o acabadas y en muchos casos son los cálculos de eficiencia los que nos llevan a instalar o no aerotermia. Vamos a ver por qué.
Qué es la aerotermia
En primer lugar, vamos a clarificar 3 conceptos importantes de cara a entender cómo funciona una casa con aerotermia.
Se trata de la diferencia entre sistema de captación, sistema de generación de energía y sistema de distribución.
– El sistema de captación consiste en la placa solar que queramos instalar o la energía eléctrica que viene de la red a la que estemos conectados.
– El sistema de generación de energía, conectado al sistema de captación, es el tema que nos atañe en este artículo: la aerotermia, que puede servir tanto para generar agua caliente, como aire caliente / frío. Otro sistema de generación de energía podría ser por ejemplo una caldera de gas.
– Por último, el sistema de distribución consiste en los aparatos/paramentos que se implementan para calentar tanto el agua como la propia vivienda. Es decir, ¿cómo distribuyo éste agua caliente que he calentado mediante aerotermia? Pues los mecanismos son varios, pudiendo ir desde el radiador que todos conocemos, hasta un suelo o pared radiante o incluso la distribución por aire – mecanismos que desarrollaremos más adelante-.
Una vez aclarado esto, podemos afirmar que la aerotermia es un sistema de generación de energía y que funciona a través de la extracción de la energía contenida en el aire, como bien indica su nombre. Puede aportar tanto calefacción en invierno como refrigeración en verano.
Es cierto que cuando hablamos de aerotermia, la gran mayoría de los fabricantes lo venden como un sistema ecológico, puesto que se trata de una instalación de funcionamiento eléctrico, es decir que puedes conectar a placas fotovoltaicas y funciona – por lo que hablamos de energía solar, ergo renovable.
Sin embargo, esto no lo hace indicado para cualquier vivienda de forma generalizada, ni implica que salga a cuenta instalarlo en muchos casos. A continuación, avaluaremos los pros y los contras de este modelo.
Elementos de una instalación de aerotermia
El funcionamiento de una instalación de aerotermia consiste en una unidad que se sitúa en el exterior de la vivienda dónde encontramos una bomba de calor indispensable y, en algunos casos, ésta bomba se complementa con un depósito de inercia.
Según los fabricantes, la aerotermia produce más energía de la que consume, en un porcentaje que depende de la calidad del equipo y su calificación energética, pero que puede llegar hasta un 70% de energía extraída del aire frente al 30% de aporte eléctrico. Una ventaja de este hecho es que toda la casa puede funcionar con electricidad, es decir que no hay necesidad de contratar suministros de gas o combustible ya que mediante el suministro eléctrico generamos agua caliente para baños y para calefacción.
Bomba de calor
El elemento principal de esta instalación consiste en una bomba de calor que extrae la energía contenida en el aire, incluso con temperaturas exteriores muy bajas.
El aire circundante se calienta de forma continua con la energía de la radiación solar y la bomba se sirve del ciclo termodinámico que utiliza un gas refrigerante para extraerla.
Depósito de inercia
El depósito de inercia es un elemento activo que sirve para acumular agua caliente sanitaria, guardando la energía producida para administrarla de la forma más eficaz posible.
Como ya hemos indicado, el depósito de inercia no será necesario en todos los casos, dependerá del sistema de distribución que utilicemos. Si vamos a utilizar por ejemplo un sistema de calefacción mediante suelo radiante, podemos ahorrarnos este depósito, puesto que el propio suelo ya funciona como tal al tratarse de un circuito largo con mucha agua.
Sistemas de distribución de una casa con aerotermia
Una de las ventajas de la aerotermia a diferencia de otros sistemas de generación de energía es que podemos conectarla a un sistema de generación de agua caliente o bien a un sistema de aire caliente / frío.
Esto significa que una misma máquina genera agua caliente para baños/ cocinas y calefacción o aire caliente / frío.
Así, podemos conectarla a un sistema de distribución de calefacción por aire o por agua, veamos en detalle las opciones:
Sistemas de calefacción por agua
Suelo radiante o pared radiante
A grandes rasgos, se trata de un sistema de calefacción que emplea uno de los paramentos de un espacio como emisor de calor; ya sea suelo, paredes o techo, siendo el suelo el más común. Dada la extensión superficial del emisor se emplean bajas temperaturas, por lo que en este aspecto la aerotermia puede implementarse.
Además, este sistema de distribución permite refrescar en verano también, teniendo en cuenta que en según qué clima puede condensar. Cuando condensa el aparato se para, ya que dispone de detectores de humedad, lo cual supone una desventaja.
Cabe destacar que, en una casa pasiva, normalmente nos interesa acumular calor mediante materiales con inercia térmica, que son los materiales que acumulan calor como suelos o muros densos. En el caso de instalar una calefacción por suelo radiante, el suelo pierde toda su densidad ya que queda agujereado por cientos de tubos y por lo tanto pierde su capacidad de acumulación de calor natural y dependerá únicamente del aporte de agua caliente.
Esto es una duda común en muchos proyectos, el hecho de sacrificar la inercia térmica natural del suelo que nos permitirá acumular calor del sol para instalar un sistema de suelo radiante que no deja de ser un sistema activo de generación de energía.
Esto se puede solucionar mediante la utilización de muros radiantes.
Radiadores de baja emisividad
Como hemos comentado, la aerotermia suele trabajar a bajas temperaturas, que rondan los 50º. Sí que es verdad que ya están apareciendo máquinas en el mercado, que provienen de fabricantes nórdicos y que elevan las temperaturas hasta 60º o 70º.
De nuevo, es importante valorar todo en un conjunto, ¿cómo sé si en mi casa voy a necesitar el agua a 50, 60 o 70º? Pues la respuesta no la sabemos ni nosotros, es imposible conocer la demanda energética de una vivienda hasta que no está diseñada y ubicada en una localidad concreta con un histórico de temperaturas de al menos 10 o 20 años donde poder basar los cálculos y dimensionar las instalaciones de confort térmico, si éstas son necesarias.
En cualquier caso, cabe destacar que los radiadores de baja emisividad, aún siendo mucho más caros que los convencionales, son aparatos que trabajan de forma muy eficiente con agua a bajas temperaturas lo que nos permite utilizar máquinas de aerotermia convencionales que calientan el agua a bajas temperaturas alrededor de los 50º.
Se trata de radiadores pequeños que funcionan por convección y forzados con un pequeño ventilador. El resultado es que distribuyen el calor en la vivienda de una manera mucho más homogénea, eliminando las zonas frías.
No olvidemos que a nivel de ambiente interior saludable, la calefacción por convección mueve aire y por lo tanto puede levantar y desplazar el polvo, algo poco salubre para nuestras vías respiratorias aunque sea imperceptible.
Sistemas de calefacción / aire acondicionado por aire
Distribución por aire
Se trata de un aparato de calefacción que básicamente consiste en un aire acondicionado con una bomba de calor, un sistema de distribución que pocos sistemas de generación de energía permiten instalar.
En términos de salud, comentar que a nivel de ambiente interior no es lo más recomendable, ya que, del mismo modo que el aire acondicionado que conocemos, este tipo de calefacción también reseca demasiado el ambiente, reduciendo en exceso la humedad relativa. Ésta, por debajo del 30% resulta poco salubre para el usuario, llegando a resecar las mucosas con la consecuente reducción de las defensas.
Construir una casa con aerotermia
Una vez desarrollada esta definición mayoritariamente técnica, vamos a centrarnos en cuáles son las implicaciones reales para el usuario a la hora de construir su casa con aerotermia.
A nivel de licencias, es cierto que algunos Ayuntamientos facilitan montar aerotermia en vez de un depósito acumulador con una placa termodinámica, puesto que la aerotermia es tratada como un sistema altamente ecológico, calificación que no siempre le hace justicia.
Una casa con aerotermia puede resultar conveniente o no en función de la capacidad de este sistema de hacer frente a la demanda energética del futuro hogar – que calculamos en kW, por hora, por m2 y por año. El factor por año responde al hecho que en verano la refrigeración tiene una demanda y en invierno la calefacción tiene otra. De este número salen todos los cálculos de dimensionado de radiadores, caldera de gas / biomasa / aerotermia, para ver cuál de ellas resulta más adecuada.
También es cierto que una casa bien orientada y bien aislada tiene una demanda energética mucho más baja, ya que la buena arquitectura es la que aporta mejoras en demanda energética. Para hacernos una idea, esta demanda de la que hablamos es el documento del que después se obtiene la certificación energética de nuestra casa (A, B, C, D…).
Una característica positiva de la aerotermia es que se trata del único elemento que funciona bien en verano, porque nos da frío. Cuando más calor hace y más sol hay – recordemos que puede funcionar con placa fotovoltaica – es cuando genera más frío. Contrariamente en invierno, momento en que tenemos más demanda, es cuando menos energía nos da.
Además, la demanda en invierno es más alta porque es demanda en calefacción, considerada alta demanda. Así pues, la gráfica de demanda invierno/verano no funciona muy bien, ya que en general hay más demanda en invierno.
Existe la posibilidad de construir un edificio en el que salga más a cuenta instalar aerotermia, si contamos con una demanda energética constante a lo largo del año, pero no es lo común en nuestro clima.
Cuánto cuesta una casa con aerotermia
A lo largo del artículo, hemos podido observar que un punto negativo de construir una casa con aerotermia sobre todo es el precio, puesto que requiere una serie de instalaciones bastante caras. Un ejemplo son los depósitos de inercia, necesarios puesto que la aerotermia no permite agua caliente inmediata como una caldera de gas, y eso supone un sobrecoste respecto del resto de sistemas.
Los emisores de calor asociados a este sistema de generación de energía también son caros, tanto el suelo radiante como el radiador de baja emisividad. Como hemos descrito antes, es cierto que el suelo radiante podría permitirnos ahorrarnos la instalación de un acumulador, pero la opción del radiador de baja emisividad implica la suma de estos costes elevados.
La opción de conectar la aerotermia únicamente a distribución por aire tampoco nos convence ya que calentar un espacio por aire es la opción menos efectiva (el aire no tiene inercia térmica), menos salubre a nivel de humedad ambiental y menos confortable ya que el cuerpo humano responde mejor al calor por radicación que al de convección.
Así pues, llegamos a la conclusión que instalar aerotermia tiene que resultar muy eficiente a nivel de demanda energética para justificar este aumento en el presupuesto.
Una casa debe siempre prioritariamente calentarse de forma natural con el calor del sol y acumular este calor mediante elementos constructivos como muros o suelos de inercia y no dejarlo escapar gracias a unos cerramientos estancos y bien aislados con aberturas o ventanas de doble o triple vidrio.
A partir de aquí, si la demanda energética obtenida demuestra que el aporte de calor solar no es necesario, deberemos plantear cuál es la mejor forma de aportar calor de forma activa. ¿Va a ser aerotermia? Quizá si el aporte necesario es muy bajo, con un pequeño radiador eléctrico conectado a la red es suficiente para conseguir el confort.
Muchas veces la inversión en una casa pasiva con aerotermia con sus consecuentes sistemas de acumulación y distribución de calor no es amortizable en comparación al consumo que vamos a tener a lo largo de la vida útil de nuestra vivienda.
La aerotermia es un sistema fantástico, que puede llegar a ser muy eficiente si está a su vez conectado a un sistema de generación de energía solar. Sin embargo, hay que evaluar cada caso concreto y no vale una receta única para todas las viviendas ni todas las ubicaciones.
Es por este motivo que cuando llega un cliente con una hoja de especificaciones que le ha entregado una constructora de turno, en el que se indica el modelo de máquina de aerotermia que le van a instalar sin tan solo saber dónde se ubica la casa, nos alarmamos por la poca profesionalidad del sector.
En nuestro estudio os vamos a decir que no sabemos si os diseñaremos una casa con aerotermia porque quizá no amortizaréis la inversión nunca o quizá la máquina no es adecuada para el lugar donde se ubica vuestra casa. Una vez tenemos el proyecto sobre la mesa y vuestras necesidades claras es cuando valoramos si utilizamos un sistema u otro o quizá ninguno.
¡Os esperamos en nuestro despacho para valorar opciones! No dudéis en contactarnos.