Las bombas de calor, durante los últimos años, se han abierto camino en el mercado como la alternativa más eficiente y ecológica a la hora de cubrir las necesidades de climatización de estancias y piscinas y la producción de ACS en todo tipo de instalaciones.
Su funcionamiento se basa en la capacidad de forzar el intercambio de energía calorífica entre una fuente exterior, y un medio interior. Cuál es la fuente exterior, y que sustancia se emplea para realizar el intercambio con el medio interior es lo que determina la clasificación de la bomba de calor. En función del recurso exterior, se pueden encontrar dos tipos de bombas de calor: las que intercambian calor con el ambiente por medio del aire son las bombas aerotérmicas, y las que intercambian calor con el interior de la tierra por medio de un flujo de líquido caloportador, bombas geotérmicas. Y, en función al medio interior, se puede hablar de bombas aire-aire o agua-aire, en las que se intercambia el calor del exterior mediante aire, y bombas aire-agua o agua-agua, en las que se intercambia mediante un circuito de agua.
En todos los casos, el consumo de energía recae fundamentalmente sobre uno de los componentes de la bomba: el compresor. Este está alimentado por electricidad, lo que, permite complementar este sistema con otras fuentes de generación renovables como la solar fotovoltaica. Adicionalmente a estos sistemas, existen las bombas de calor por absorción que basan su funcionamiento en el consumo de energía térmica. Pueden ver su explicación en nuestra entrada al blog aquí: https://geomarket-spa.cl/bombas-de-calor-de-absorcion-a-gas
Con un COP, EER y SPF superior a la unidad, las bombas de calor son capaces de cubrir la demanda de calor y refrigeración de una instalación todos los días del año aprovechando recursos locales, como son el aire y el calor de la tierra, como fuente de energía. Esto deriva en un menor gasto de energía primaria a la vez que reducen la dependencia de los combustibles fósiles, lo que, sumado a lo sencillo y barato que es su mantenimiento, hace que las bombas de calor produzcan un ahorro considerable, tanto económico como en emisiones de CO2, que se ven notablemente reducidas.
Así mismo, determinados modelos de bombas de calor pueden utilizar la infraestructura de distribución de las calderas tradicionales, haciendo que la sustitución de estas últimas sea bastante simple, pero elevando considerablemente la calificación energética del edificio, lo que permite optar a sellos verdes, revalorizando el inmueble positivamente.
Pero, a la hora de elegir un tipo de bomba de calor, ¿Cómo saber cuál es más rentable, aerotermia o geotermia?
Para empezar, debemos decir que ambos sistemas funcionan basándose en el mismo principio, siendo capaces de aportar climatización y ACS, y, de puertas hacia dentro, ambas emplean la misma infraestructura, por lo que ambos sistemas aportan casi las mismas ventajas. Las diferencias radican en el acceso al recurso y las características de este.
- La geotermia se basa en la extracción de energía del subsuelo a una profundidad donde la temperatura se mantiene constante a lo largo del año. Esto se consigue a partir de los 20 metros, por lo que es necesario realizar perforaciones en el suelo, haciendo necesario disponer de un terreno con la suficiente superficie y profundidad (lo que es especialmente problemático en ciudades debido a las múltiples redes subterráneas) y elevando el presupuesto inicial del sistema. Por su parte, la aerotermia intercambia energía con el aire, de forma que la única obra de puertas hacia afuera es la instalación de la unidad exterior, facilitando su inclusión en cualquier tipo de infraestructuras al no requerir obra civil (existen incluso unidades portátiles), y reduciendo el presupuesto inicial.
- Gracias a la estabilidad térmica del terreno, los sistemas geotérmicos cuentan con unos rendimientos altos y estables a lo largo del año, compensando el elevado coste inicial con un mayor ahorro energético. Por su parte, debido a las variaciones de temperatura a lo largo del día y del año, el rendimiento de los sistemas aerotérmicos es inferior.
- En consecuencia, mientras la geotermia se considera una fuente de energía intrínsecamente renovable
Por lo tanto, a la hora de decidir si instalar geotermia o aerotermia, debemos atender a criterios de demanda y superficie a climatizar, disponibilidad de terreno para perforar y condiciones climáticas:
- La ventaja de la geotermia frente a la aerotermia se encuentra en que, gracias a su superior SPF, genera importantes ahorros en el consumo energético, amortizando holgadamente los costes de instalación y dando una mayor rentabilidad que un sistema aerotérmico. Por lo tanto, si la demanda de energía es baja (por ejemplo, climatizar una superficie bien aislada de menos de 200 m2), una instalación geotérmica tardará más tiempo en amortizarse y la rentabilidad será inferior que la de una aerotermia.
- Así mismo, la menor inversión inicial de la aerotermia hace que se pueda considerar la adición de instalaciones complementarias, como paneles fotovoltaicos, que alimentarían el compresor de la BdC, consiguiendo minimizar la dependencia de energía para climatización.
- Por otro lado, la disponibilidad de terreno en las ciudades es escasa, tanto en superficie debido a la alta densidad de edificios, como en profundidad a causa de las numerosas redes subterráneas que las cruzan, dificultando la realización de perforaciones tanto a nivel logístico como burocrático. En estos casos, la aerotermia tiene ventaja, ya que se puede instalar en casi cualquier parte sin necesidad de obra civil.
- El principal problema de la aerotermia es la variación de la temperatura exterior. Frente al foco de temperatura constante que constituye el subsuelo en geotermia, la temperatura del aire cambia tanto horariamente como a lo largo del año, lo que reduce notablemente el SPF de la instalación. En zonas con temperaturas medias templadas o altas, y estables a lo largo del año, como las zonas costeras, este problema se minimiza.
En resumen, podemos concluir que los sistemas geotérmicos son la opción más eficiente en cuanto a rendimiento energético, siempre y cuando se disponga del terreno suficiente para su instalación y la demanda energética sea lo suficientemente alta como para compensar los costes que conllevan con la producción que aportan. Por su parte, la aerotermia es la opción menos eficiente en condiciones estándar, pero tiene la ventaja de ser una alternativa más barata y “todoterreno”, especialmente viable en ciudades y rehabilitaciones de edificios. En adición, en el clima adecuado pueden presentar niveles de rendimiento iguales o superiores al de los sistemas geotérmicos.