Aerotermia con fotovoltaica: ¿Qué es y cómo funciona?

Sistema de aerotermia con energía fotovoltaica

La aerotermia es una tecnología que te permitirá reducir tu consumo energético a partir de energía renovable. Este sistema combina a la perfección con las instalaciones de placas solares, permitiéndote cubrir tus necesidades térmicas y eléctricas de una forma muy rentable.


Aerotermia: ¿Qué es y cómo funciona?

La aerotermia es un sistema que extrae la energía que contiene el aire para producir agua caliente sanitaria (ACS), calefacción y refrigeración en edificios. El principio de la aerotermia está basado en el intercambio de calor a partir de una bomba aerotérmica que aprovecha la energía del aire para aportarla en el interior de nuestra vivienda, consumiendo muy poca electricidad para efectuar su trabajo.

¿Cómo funciona la aerotermia para generar calefacción y ACS?

Para comprender el funcionamiento de la aerotermia, debemos conocer que la bomba de calor está compuesta por dos elementos principales: la unidad termodinámica (ubicada en el exterior de la vivienda) y el módulo hidráulico (ubicada en el interior de la vivienda), unidos por un circuito que contiene fluido refrigerante. El proceso presenta las siguientes fases:

1. En primer lugar, la unidad termodinámica es la encargada de absorber la energía almacenada en forma de calor en el aire.

2. Una vez absorbida la energía, esta se utiliza para calentar o enfriar el fluido refrigerante. El fluido refrigerante es el encargado de ceder el calor en el interior de la vivienda a través de los sistemas de emisión (por ejemplo, suelo radiante o radiadores). Asimismo, este fluido también se utilizará para generar agua caliente sanitaria (ACS) en la vivienda.

Funcionamiento de un sistema de aerotermia

¿Y cómo produce frío un sistema de aerotermia en verano?

Durante los meses de verano, se invierte el ciclo que hemos explicado anteriormente, de tal forma que se absorbe el calor del interior de la vivienda y se expulsa al exterior.

La aerotermia está considerada como una energía de fuente renovable, sin embargo, el sistema necesita electricidad para llevar a cabo su funcionamiento.

¿Cuáles son las aplicaciones de la aerotermia?

Las aplicaciones de la aerotermia, tal y como hemos comentado, poseen una triple función: calentar, enfriar y proporcionar agua caliente sanitaria. Un sistema de aerotermia es compatible con:

▷ Aerotermia con suelo radiante: la bomba de calor de aerotermia puede llegar a calentar el agua hasta una temperatura de 50 - 55º C, óptima para suelo radiante. Asimismo, si se utiliza durante los meses de verano la temperatura del agua puede descender hasta los 15ºC. De este modo, al extraer el calor del interior, la vivienda se refrescará.

Suelo radiante

¿Qué es el suelo radiante?

El suelo radiante es un sistema de emisión que está formado por una red de tuberías instalada bajo el pavimento de la vivienda, con la finalidad de hacer circular el agua para transmitir o extraer calor en función de las necesidades térmicas del año. La principal ventaja de combinar la aerotermia con el suelo radiante es que el calor se repartirá de forma uniforme por toda la instancia, de tal manera que no se concentre en un punto específico.

▷ Aerotermia con radiadores: otro sistema que posibilita ceder el agua calentada por la bomba de calor son los radiadores de la vivienda. Esto permite que se pueda combinar parte de la instalación anterior de calefacción con la tecnología del sistema de aerotermia.

La utilización de radiadores será posible siempre que se utilice una máquina de aerotermia de alta temperatura.

▷ Aerotermia con fancoils: también conocidos como venticolectores. Es un sistema de climatización muy similar al aire acondicionado que está compuesto por una batería (que contiene agua) y un ventilador. Al combinarse con un sistema de aerotermia, en función de la temperatura del agua, calentará o refrescará el ambiente con mucha rapidez.

Fancoil

Ventajas de la aerotermia

  • Ahorro a medio/largo plazo
  • Seguridad en el lugar de la instalación: no cuenta con combustibles
  • Ofrece un gran nivel de eficiencia
  • Permite tener frío y calor en la vivienda con un solo equipo
  • Instalación rápida y muy sencilla
  • No requiere apenas mantenimiento

¿Cuáles son los elementos de un sistema de aerotermia?

Tal y como hemos comentado, el funcionamiento de una instalación de aerotermia se basa principalmente en un intercambio de calor entre el aire y el sistema a través de la bomba de calor aerotérmica. La función de cada uno de los elementos de la bomba de calor es:

Compresor: encargado del desarrollo del proceso y el que más electricidad necesita para poder funcionar.
Condensador: es un intercambiador de calor en el que se desarrolla el cambio de estado de vapor a líquido.
Evaporador: es un intercambiador de calor en el que se produce el cambio de líquido a vapor.
Válvula de expansión: tiene la función de regular la entrada de presión y disminuir al máximo la temperatura del fluido refrigerante.

¿Cuál es el rendimiento de un sistema de aerotermia?

El rendimiento de un sistema de aerotermia es muy elevado, hablamos de un promedio del 400%. ¿Por qué? Por cada kilovatio eléctrico consumido (kWh), genera aproximadamente 4 kWh térmicos (por tanto, se obtienen 3 kilovatios térmicos gratuitos del aire exterior). Concretamente, la eficiencia del sistema de aerotermia se mide a partir del COP (coeficiente de rendimiento), este dato indica la cantidad de calor que proporciona la bomba aerotérmica por cada kilovatio de electricidad que se consume (los valores oscilan entre 2 y 6).

Si tenemos un equipo de aerotermia con un coeficiente de rendimiento (COP) de 4, por cada kWh eléctrico consumido, generará 4 kWh térmicos. Por tanto, si una máquina con una potencia de 4 kW estuviese funcionando durante 5 horas de forma continuada, el consumo energético sería de 20 kWh eléctricos y nos habría suministrado 80 kWh de calor.

A continuación, se muestra una tabla orientativa que compara los consumos energéticos de la aerotermia frente a otros sistemas tradicionales (caldera de condensación de gas natural y caldera de gasóleo) para satisfacer una demanda energética de 4 kWh:

Consumo de aerotermia vs. otros sistemas
Demanda Sistema utilizado Consumo Calor generado
4 kWh Caldera de condensación gas natural 4,1 kWh 4 kWh
4 kWh Caldera de gasóleo 4,2 kWh 4 kWh
4 kWh Aerotermia 1 kWh 4 kWh

En condiciones extremas de frío (menos de 25ºC bajo cero), la máquina de aerotermia baja su rendimiento al 75 - 80%.

¿Cuándo es rentable un sistema de aerotermia?

Los sistemas de aerotermia son aconsejables en viviendas de al menos 100 metros cuadrados con 4 convivientes. Para pisos y/o casas con un tamaño inferior, se recomienda instalar una caldera de condensación.

¿Es aconsejable combinar la aerotermia con las instalaciones fotovoltaicas?

Sí. La combinación de la aerotermia con energía fotovoltaica es una solución muy eficiente ya que permite cubrir la demanda térmica de la vivienda y/o negocio con la electricidad producida por las placas solares. Entre los beneficios de combinar ambas tecnologías, destacamos:

 Por cada kWh eléctrico que consume la instalación de placas solares, el sistema de aerotermia es capaz de producir 4 kWh térmicos.

 El sistema de aerotermia cuenta con consumo programable, por tanto, la instalación combinada se verá beneficiada ya que es posible coordinar los momentos de funcionamiento con las horas que más electricidad produce el sistema de autoconsumo fotovoltaico.

 Si nuestra instalación fotovoltaica genera excedentes energéticos, podemos aprovechar esos kilovatios con el sistema de aerotermia. Las instalaciones de aerotermia cuentan con acumuladores que permitirán hacer uso de la energía con posterioridad.

Los sistemas de acumulación únicamente están disponibles en los sistemas de aerotermia más novedosos.

 Asimismo, tras la aprobación del Real Decreto 244/2019, si tu sistema fotovoltaico produce más electricidad de la que consumes, podrás recibir una compensación económica por tus excedentes energéticos o vender la energía sobrante en régimen de venta.

Para la venta de energía, los consumidores deben firmar un acuerdo de representación en el mercado eléctrico con alguna comercializadora o darse de alta como productores en el RAIPRE (Registro Administrativo de Instalaciones de Producción de Energía Eléctrica).

¿Cuánto cuesta una instalación de autoconsumo fotovoltaico con aerotermia?

El precio de combinar un sistema de aerotermia con una instalación de placas solares dependerá del tamaño de la vivienda y de las necesidades energéticas. En primer lugar, hay que tener en cuenta el coste del sistema de aerotermia, el cual oscila desde los 13.500 € hasta los 25.000 €.

A este importe, debemos añadirle el precio de la instalación fotovoltaica, el cual dependerá del consumo eléctrico de cada vivienda. Imaginemos que una casa de 100 m2 con 4 convivientes necesita instalar 6 paneles solares cuyo coste es de 5.500 euros. Para esta vivienda, el precio de combinar la instalación de energía fotovoltaica con la aerotermia tendría un coste de aproximadamente 19.000 €.

A continuación, se muestra una tabla orientativa en función de los metros cuadrados del lugar y del número de personas que habiten en la casa.

Precio de un sistema de aerotermia con fotovoltaica según el tamaño de la vivienda
m2 vivienda (personas) Precio (aerotermia) Precio (aerotermia + fotovoltaica)
100 (4) 13.500 € 19.000 - 20.000 €
150 (4) 18.000 € 23.500 - 25.000 €
175 (5) 20.500 € 26.000 - 27.500 €
200 (6) 22.000 € 29.000 - 31.000 €
250 (6) 26.000 € 31.000 - 34.000 €

Los precios de la aerotermia contemplan la bomba de calor y el suelo radiante. Sin embargo, no incluye el importe del trabajo de albañilería (levantado del suelo, soldado y rellenado).

El precio del suelo radiante es de aproximadamente 60 € por metro cuadrado.

¿Cuál es el periodo de amortización de una instalación de aerotermia con placas solares?

Las instalaciones de aerotermia con energía fotovoltaica se suelen amortizar en una media de aproximadamente 6 años. El periodo de recuperación estará estrechamente ligado con el consumo y ahorro de la vivienda. El factor clave para garantizar la rentabilidad es sincronizar el sistema de aerotermia con los momentos de mayor producción de las placas solares.

A mayor tamaño de la vivienda, más rápido será el periodo de amortización.

¿Qué empresas instalan sistemas de aerotermia con placas solares?

Aunque la fusión de estos dos sistemas es algo relativamente nuevo, cada vez son más las empresas que realizan este tipo de instalaciones. A continuación, os mostramos algunas de ellas:

Empresas que instalan aerotermia y fotovoltaica
Empresa Descripción
Onestgas Empresa especialista en instalaciones que ofrece la posibilidad de combinar sistemas de aerotermia con fotovoltaica. Cuenta con servicios integrales que comprenden desde el asesoramiento y presupuesto orientativo hasta la puesta en marcha de la instalación.
Solari Power Evlution Solari es un referente en las instalaciones de energía solar en la Comunidad de Madrid. Entre los múltiples servicios que ofrece, cuenta con instalaciones que combinan la fotovoltaica con la aerotermia.
Aurasolar Empresa ubicada en Madrid con más de 30 años de experiencia que cuentan con soluciones integrales para todo tipo de instalaciones.
Baena Solar Empresa especializada en instalaciones de autoconsumo fotovoltaico y aerotermia en Andalucía.
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