¿Cómo funciona un equipo de aerotermia?

Un equipo de aerotermia es un sistema de calefacción y aire acondicionado con bajas emisiones de carbono que traslada el calor en lugar de generarlo, utilizando la energía del aire, el suelo o el agua para mantener tu hogar confortable durante todo el año. Factores como los precios de la energía, el aislamiento de la vivienda y los incentivos disponibles influyen en el rendimiento de un equipo de aerotermia. Este artículo ofrece una guía completa paso a paso sobre cómo funcionan los diferentes equipos de aerotermia: una comprensión más profunda de la tecnología, los componentes, el coste, la instalación y las ventajas generales.

¿Qué es un equipo de aerotermia?

Un equipo de aerotermia es un innovador sistema de calefacción y aire acondicionado con bajas emisiones de carbono que proporciona confort durante todo el año en el hogar. Su popularidad sigue creciendo a medida que las sociedades se alejan de los combustibles fósiles y se inclinan por alternativas renovables. Factores como el aumento de los costes energéticos, las políticas de descarbonización y los incentivos gubernamentales contribuyeron a impulsar las ventas de más de 20 millones de unidades en todo el mundo en 2023.

Los equipos de aerotermia ofrecen ventajas tanto medioambientales como económicas. Pueden reducir las emisiones de gases de efecto invernadero domésticas hasta en un 75 % cuando funcionan con energía renovable, con menores costes de funcionamiento a lo largo de su vida útil.

A diferencia de las calderas tradicionales que queman combustibles fósiles, los equipos de aerotermia extraen energía térmica del aire, el suelo o el agua y la transfieren al interior para ofrecer una forma más sostenible de calefacción y agua caliente sanitaria.

Pero eso no es todo. El diseño de doble función permite invertir el proceso de calefacción para proporcionar aire acondicionado en verano, lo que da como resultado calefacción, agua caliente sanitaria y aire acondicionado a partir de un único sistema compacto.

Esta versatilidad, eficiencia y sostenibilidad está contribuyendo a cambiar la forma en que los propietarios abordan la calefacción y el aire acondicionado, con el equipo de aerotermia emergiendo como la tecnología líder en el futuro del confort doméstico.

Conceptos básicos sobre equipos de aerotermia: Trasladar el calor, no generarlo

La verdadera genialidad de un equipo de aerotermia reside en su capacidad para trasladar el calor, en lugar de tener que generarlo. Mientras que una caldera de gas tiene que generar calor quemando combustibles fósiles, un equipo de aerotermia extrae la energía térmica existente del aire, el suelo o el agua, y la traslada del exterior al interior, incluso cuando las temperaturas exteriores son bajas.

Funciona de manera muy similar a un frigorífico, pero al revés. Mientras que un frigorífico elimina el calor del interior de su compartimento y lo expulsa a la cocina (dejando el aire frío restante en el interior), un equipo de aerotermia extrae el calor del exterior y lo introduce en la vivienda.

Dado que el proceso utiliza el calor existente, un equipo de aerotermia es fundamentalmente más eficiente que los sistemas que queman combustible. Aquí puedes obtener más información sobre los equipos de aerotermia frente a las calderas.

Esto significa que, por cada 1 kWh de electricidad, se obtienen entre 3 y 5 kWh de calor, lo que supone más de cinco veces la energía que se invierte.

Esta eficiencia se traduce en un importante ahorro energético para los propietarios, especialmente en viviendas bien aisladas, lo que demuestra por qué los equipos de aerotermia se están convirtiendo en la tecnología preferida para la calefacción residencial en todo el mundo.

Los componentes principales de un equipo de aerotermia

Todos los equipos de aerotermia residenciales constan de cuatro componentes esenciales que hacen posible el proceso de transferencia de calor.

• Refrigerante: el fluido de funcionamiento que impulsa el ciclo
• Intercambiadores de calor: el evaporador absorbe el calor de la fuente, mientras que el condensador libera el calor en el hogar.
• Compresor: aumenta la presión y la temperatura del refrigerante
• Válvula de expansión: reduce la presión para reiniciar el ciclo

Paso a paso: Cómo funciona un equipo de aerotermia

Un equipo de aerotermia funciona en un ciclo continuo de cuatro pasos.

• Paso 1: El refrigerante dentro del evaporador absorbe calor del aire, del suelo o del agua, y se vaporiza
• Paso 2: El compresor aumenta tanto la presión como la temperatura del refrigerante, intensificando así su contenido energético
• Paso 3: Este calor concentrado se transfiere al circuito de refrigerante o de agua del edificio a través del condensador
• Paso 4: La válvula de expansión reduce la presión y la temperatura del refrigerante, de modo que está listo para comenzar todo el proceso de nuevo.

En el modo de aire acondicionado, el proceso se invierte.

Tipos de equipos de aerotermia: Con fuente de aire, agua, geotérmicos e híbridos

Existen tres tipos principales de equipos de aerotermia, dependiendo de dónde extraen su energía: aire, suelo y agua. También existe una opción híbrida, que combina un equipo de aerotermia con una caldera tradicional para ofrecer una solución flexible y transitoria.

Equipos de aerotermia con fuente de aire (ASHP)

Los equipos de aerotermia con fuente de aire extraen la energía térmica ambiental del aire exterior, incluso a temperaturas muy por debajo del punto de congelación, y la convierten en calefacción eficiente para el hogar. Pueden ser tipo Split (conectados a emisores de aire acondicionado para calentar o enfriar espacios) o para agua caliente sanitaria (conectados a emisores hidráulicos, como radiadores y calefacción por suelo radiante), lo que proporciona un confort rentable durante todo el año con un consumo mínimo de electricidad.

Los equipos de aerotermia con fuente de aire son el tipo más común en entornos residenciales, ya que suelen ser muy fáciles de instalar, con dos unidades (una para interiores y otra para exteriores) que normalmente se pueden instalar sin necesidad de realizar grandes obras estructurales.

Otro gran punto a favor es el rendimiento energético. Los modelos modernos de equipos de aerotermia con fuente de aire y control inverter pueden producir hasta cinco veces más calor que la electricidad que consumen.

Equipos geotérmicos (GSHP)

Los equipos geotérmicos, también conocidos como bombas de calor geotérmicas, aprovechan las temperaturas más estables del suelo, que suelen oscilar entre 0 y 10 °C, para proporcionar una calefacción y aire acondicionado eficientes en los hogares. Los equipos geotérmicos pueden ofrecer un rendimiento extraordinariamente estable durante todo el año, con una eficiencia de hasta el 400 % en algunos casos.

Los equipos geotérmicos pueden reducir los costes de calefacción entre un 40 % y un 60 %, con equipos que suelen durar más de 20 años. Los principales retos que plantean los equipos geotérmicos son su complejidad y su coste, ya que su instalación requiere excavar zanjas horizontales o perforar pozos verticales.

Sin embargo, para los propietarios que piensan a largo plazo, los promotores que planifican viviendas con bajas emisiones de carbono o las zonas con inviernos muy fríos, donde las temperaturas suelen bajar hasta los -30 °C, invertir en un equipo geotérmico resulta rentable gracias a los bajos costes operativos, la gran fiabilidad y las prácticas de construcción más sostenibles.

Equipos de aerotermia con fuente de agua (WSHP)

Los equipos de aerotermia con fuente de agua extraen energía térmica de masas de agua como lagos, estanques o pozos de circuito cerrado para proporcionar calefacción y aire acondicionado en interiores.

Las soluciones basadas en fuentes de agua se encuentran entre las soluciones de calefacción y aire acondicionado bajas en carbono más eficientes que existen, especialmente cuando se configuran en unidades modulares autónomas que pueden dar servicio a zonas individuales.

Estos sistemas proporcionan un control preciso de la temperatura y bajos costes operativos estacionales, lo que los hace ideales para complejos residenciales o edificios de uso mixto.

Equipos de aerotermia híbridos

Los equipos de aerotermia pueden conectarse a las calderas de gas existentes, lo que permite a los propietarios reducir su consumo de gas sin tener que sustituir todo el sistema de calefacción.

En una configuración híbrida, el equipo de aerotermia se encarga de manera eficiente de la mayor parte de la calefacción diaria, mientras que la caldera se activa durante los picos de demanda o en casos de frío extremo. Los sistemas de calefacción híbridos suelen utilizar la caldera de gas para el agua caliente sanitaria, lo que elimina la necesidad de disponer de un depósito independiente.

El enfoque de doble fuente optimiza automáticamente el sistema en función de las condiciones actuales: los equipos de aerotermia proporcionan la calefacción cuando las temperaturas son más suaves o la electricidad es más barata, mientras que las calderas proporcionan un respaldo fiable durante las condiciones climáticas adversas.

Son ideales para zonas con inviernos moderados o simplemente para ayudar a las personas a empezar a reducir su dependencia de los combustibles fósiles.

Sistemas de aerotermia para agua caliente sanitaria frente a tipo Split

Aspecto	Equipo de aerotermia para agua caliente sanitaria	Equipo de aerotermia tipo Split
Función principal	Calienta agua para radiadores, calefacción por suelo radiante y depósitos de agua caliente sanitaria	Calienta o enfría el aire directamente en los espacios habitables
Tipo de calefacción	Calefacción radiante de baja temperatura	Aire instantáneo para calefacción y aire acondicionado
Capacidad de refrigeración	Normalmente requiere un sistema independiente	Capacidad de refrigeración integrada
Complejidad de la instalación	Más complejo debido a las tuberías	Más sencillo y más compacto
Integración con el sistema existente	Necesita radiadores existentes o calefacción por suelo radiante	Se puede instalar en configuraciones de una o varias zonas
Requisito de espacio	Mayor, necesita espacio para depósitos de agua/tuberías	Compacto, sin necesidad de depósitos
Suministro de agua caliente sanitaria	Característica estándar	Opcional, si el fabricante permite la conexión al depósito de agua caliente sanitaria
Mejor para	Hogares que necesitan calefacción confortable y a baja temperatura	Hogares que necesitan calefacción y aire acondicionado rápidos y flexibles

¿Cómo de eficientes son los equipos de aerotermia? Comprensión del SCOP

El rendimiento de los equipos de aerotermia se mide utilizando el coeficiente de rendimiento estacional (SCOP). Es una forma de expresar la eficiencia de un equipo de aerotermia durante toda una temporada de calefacción y mide la producción total de calor en relación con la energía eléctrica consumida: lo que se obtiene frente a lo que se invierte.

Por ejemplo, si se consume 1 kWh de electricidad y se generan 4 kWh de calor, el SCOP sería de 4, lo que supone una eficiencia del 400 %.

También hay algunas medidas sencillas que puedes tomar para asegurarte de que tu equipo de aerotermia funcione con la mayor eficiencia posible. Más información en este artículo sobre cinco formas de optimizar tu equipo de aerotermia.

Eficiencia de los equipos de aerotermia frente a las calderas de gas y la calefacción eléctrica

Si estás pensando en cambiar a un equipo de aerotermia, puede resultarte útil compararlo con tu caldera de gas o sistema de resistencia eléctrica actual desde el punto de vista del rendimiento energético, y la medida SCOP puede ayudarte a hacerlo.

Un equipo de aerotermia Daikin, por ejemplo, es capaz de convertir entre el 300 % y el 400 % de la energía que se le suministra, produciendo normalmente entre 3 y 4 kWh de calor a partir de 1 kWh de electricidad.

Mientras que las calderas modernas de condensación a gas suelen funcionar con eficiencias mucho más bajas, que oscilan entre el 99 % y el 109 %.

Calefacción y aire acondicionado en un solo sistema

Como mencionamos anteriormente, la ventaja de un equipo de aerotermia es que el proceso se puede invertir para proporcionar un aire acondicionado eficiente en verano, por lo que no es necesario instalar un aparato de aire acondicionado independiente.

Es perfecto para los países europeos, donde se necesita calefacción y aire acondicionado durante todas las estaciones, y especialmente ahora que las temperaturas estivales siguen aumentando. Para optimizar el consumo energético en verano, los equipos de aerotermia se pueden conectar fácilmente a paneles solares.

Refrigerantes y seguridad en equipos de aerotermia

Los refrigerantes son los fluidos de funcionamiento que permiten la transferencia de energía térmica al cambiar entre los estados líquido y gaseoso. Estos compuestos especializados circulan a través de serpentines intercambiadores de calor, evaporándose a baja presión para absorber calor y condensándose a alta presión para liberarlo en otro lugar.

Los requisitos de seguridad varían según el tipo, por lo que los técnicos de equipos de aerotermia deben estar certificados y ser expertos en comprender los procedimientos de manejo adecuados.

Subvenciones e incentivos para equipos de aerotermia

A medida que los gobiernos trabajan para alcanzar los objetivos de cero emisiones netas, se han introducido en toda Europa una serie de programas de subvenciones e incentivos financieros para ayudar a los propietarios de viviendas a sufragar el coste inicial de la instalación de equipos de aerotermia.

Los criterios de elegibilidad y el importe de las subvenciones disponibles varían en función del país. Puedes obtener más información al respecto en nuestra guía sobre programas locales de incentivos para equipos de aerotermia.

Requisitos de instalación de un equipo de aerotermia

Aunque los requisitos de instalación de un equipo de aerotermia dependen del tipo, aquí nos centraremos en los equipos de aerotermia con fuente de aire (ASHP), ya que son el sistema más común en viviendas residenciales.

• Ruido: La unidad exterior de los equipos de aerotermia con fuente de aire modernos funciona a unos 40-60 decibelios, similar a una conversación tranquila, pero aún así deberás pensar detenidamente dónde colocarla para minimizar cualquier impacto visual y acústico en tus vecinos.
• Permisos de planificación: Las normativas europeas de planificación suelen apoyar la instalación de equipos de aerotermia en virtud de los derechos de desarrollo permitidos, pero deberás consultar las normas exactas relativas al tamaño de las unidades y las distancias límite con la autoridad de planificación local. Es posible que se necesiten permisos adicionales para edificios protegidos y sitios declarados patrimonio cultural.
• Espacio interior: Las unidades interiores suelen tener un tamaño similar al de una caldera convencional. Es posible que también necesites un acumulador de agua caliente para calentar el agua.
• Niveles de aislamiento: Un cálculo profesional de la pérdida de calor garantizará que tu sistema tenga el tamaño adecuado para tu hogar y sus niveles de aislamiento: un buen aislamiento en toda la vivienda ayuda a maximizar la eficiencia de tu equipo de aerotermia.
• Instaladores certificados: La mayoría de los países exigen que las instalaciones sean realizadas por instaladores con certificación profesional, especialmente cuando se aprovechan los programas de subvenciones. Encuentra un instalador certificado cerca de ti.

Controles inteligentes y división por zonas

Otra ventaja de los equipos de aerotermia es que pueden integrarse con sistemas de control doméstico inteligentes, como Google Home, para que puedas gestionar el nivel de confort de tu hogar según tu estilo de vida.

Puedes crear programas personalizados, ajustar la configuración de forma remota, calentar diferentes zonas de la casa de forma independiente y supervisar tu consumo energético en tiempo real.

Los sistemas avanzados ajustarán automáticamente las temperaturas de flujo en función de las condiciones meteorológicas, maximizando la eficiencia sin que tengas que preocuparte por ello.

Descubre más sobre las opciones de control inteligente de Daikin y cómo pueden simplificar tu confort diario.

Costes de los equipos de aerotermia

El coste de comprar e instalar un equipo de aerotermia puede variar significativamente dependiendo del tipo. Sin embargo, los costes operativos son muy competitivos, con períodos de amortización medios de entre cinco y diez años, dependiendo del clima, los precios de la energía y las subvenciones disponibles.

Descubre las posibles ventajas económicas de un equipo de aerotermia con esta comparativa entre los costes de funcionamiento de un equipo de aerotermia y una caldera.

Mantenimiento y vida útil de un equipo de aerotermia

Lo que nos lleva al mantenimiento y la vida útil, dos factores que a menudo se pasan por alto, pero que son importantes para el funcionamiento de los equipos de aerotermia y su coste.

Los equipos de aerotermia fabricados en Europa suelen durar entre 15 y 20 años, mientras que los sistemas geotérmicos pueden llegar incluso a los 25 años, lo que supone el doble de la vida útil media de las calderas de gas.

Son increíblemente robustos y, por lo tanto, requieren trabajos de mantenimiento y reparación mínimos. Se recomienda realizar un mantenimiento profesional anual, que incluya tareas esenciales como la comprobación del nivel de refrigerante, la limpieza del serpentín, la calibración del sistema y la limpieza del filtro, cuando corresponda. Estas comprobaciones rutinarias ayudarán a garantizar que el equipo de aerotermia siga funcionando con la máxima eficiencia durante el mayor tiempo posible.

¿Está tu casa preparada para un equipo de aerotermia?

Los equipos de aerotermia funcionan bien en una amplia variedad de tipos de propiedades, desde construcciones nuevas hasta proyectos de reforma de edificios históricos.

Nuevas construcciones: Al construir una casa nueva, tienes la flexibilidad de poder diseñar el sistema de confort óptimo para el hogar, incluyendo cualquier combinación de energías renovables, como energía solar fotovoltaica, baterías y recarga de vehículos eléctricos.

Reformas: Los equipos de aerotermia se pueden instalar posteriormente en muchos tipos de propiedades, incluyendo viviendas independientes, adosadas, semiadosadas y apartamentos.

Propiedades rurales: Los equipos de aerotermia son una solución especialmente adecuada para las propiedades rurales sin conexión de gas, ya que eliminan la dependencia del gasóleo y reducen significativamente los costes de calefacción.

Más información en nuestra guía sobre la idoneidad de los equipos de aerotermia para viviendas existentes.

Equipos de aerotermia y reducción del carbono

No cabe duda de que una de las principales razones por las que actualmente se fomenta la adopción de equipos de aerotermia es debido a sus emisiones de gases de efecto invernadero significativamente más bajas en comparación con las fuentes de calor de combustibles fósiles.

El Centro Común de Investigación de la UE calcula que sustituir un tercio de los 86 millones de calderas residenciales de combustibles fósiles de Europa por equipos de aerotermia podría reducir el consumo final de energía de los hogares en un 36 % y las emisiones de CO₂ en un 28 %.

Los equipos de aerotermia actuales en toda Europa ya están evitando el consumo de 5.500 millones de metros cúbicos de gas y la emisión de 112 megatoneladas de CO₂ al año.

Combinación con fuentes de energía renovables

Para reducir realmente tus costes energéticos y tu dependencia de los combustibles fósiles, podrías considerar combinar tu equipo de aerotermia con otras formas de fuentes de energía renovables.

La incorporación de energía solar fotovoltaica y almacenamiento en baterías, por ejemplo, permite crear viviendas con un consumo energético casi nulo, al tiempo que se obtienen ahorros sin precedentes y se alcanza la independencia energética.

Los hogares europeos que optaron por una combinación de energía solar fotovoltaica y equipos de aerotermia ahorraron entre un 62 % y un 84 % en sus facturas energéticas en 2022, con un ahorro anual de hasta 3.700 € en Alemania, España e Italia.

Caso práctico: Una vivienda familiar alimentada por un equipo de aerotermia

La familia Schmidt, residente en Baviera, sustituyó en 2023 su caldera de gas de 15 años de antigüedad por un equipo de aerotermia Daikin, con lo que logró notables mejoras en cuanto a confort y ahorro de costes.

Su vivienda unifamiliar de 150 m², construida en 1995 y recientemente renovada con mejoras en el aislamiento, consumía anteriormente 18.000 kWh al año para calefacción, con un coste de 1.800 €. El equipo de aerotermia, que costó 12.000 euros y se redujo a 4.500 euros gracias a las ayudas del banco alemán KfW, ahora consume solo 6.000 kWh de electricidad al año.

Con su tarifa de energía verde a 0,28 €/kWh, los gastos anuales de calefacción se redujeron a 1.680 €.

Ahora la familia disfruta de temperaturas constantes en toda la casa, con la ventaja añadida del aire acondicionado en verano, lo que elimina la necesidad de utilizar aparatos de aire acondicionado portátiles. La Sra. Schmidt valora especialmente el control mediante la aplicación para teléfonos inteligentes, que le permite ajustar la calefacción antes de llegar a casa después del trabajo.

Solo se necesitaron pequeñas mejoras en el termostato para integrar el sistema con los radiadores existentes y toda la instalación se completó en solo dos días.

Mitos comunes sobre los equipos de aerotermia explicados

Algunos mitos comunes sobre los equipos de aerotermia persisten, a pesar de ser falsos o de que la tecnología haya avanzado. Aquí hay tres que encontramos con frecuencia.

Mito: Los equipos de aerotermia no funcionan en climas fríos.
Realidad: Hay calor en el aire hasta 1 Kelvin (-273 °C). Por lo tanto, los equipos de aerotermia modernos para climas fríos pueden funcionar eficazmente a temperaturas tan bajas como -28 °C utilizando compresores de velocidad variable y tecnología de inyección de vapor. De hecho, son más comunes en países como Suecia, Finlandia y Noruega, donde el 40 % de los hogares los tienen.

Mito: Los equipos de aerotermia son demasiado caros.
Realidad: La gente no siempre tiene en cuenta el ahorro a largo plazo que ofrecen los equipos de aerotermia, así como los diversos programas de subvenciones disponibles para compensar la inversión inicial. Los equipos de aerotermia son más económicos de operar y mantener anualmente en comparación con las calderas de gas, por ejemplo.

Mito: Los equipos de aerotermia no pueden producir agua caliente sanitaria.
Realidad: Los equipos de aerotermia pueden integrarse con los acumuladores de agua caliente existentes para calentar el agua doméstica hasta 75 °C.

Preguntas frecuentes sobre los equipos de aerotermia

Hasta ahora hemos tratado muchos temas en este artículo, pero aquí hay algunas preguntas finales que nos hacen con frecuencia.

¿Cómo funciona un equipo de aerotermia en climas fríos?
Los equipos de aerotermia europeos modernos utilizan compresores de velocidad variable avanzados y sistemas de inyección de vapor para funcionar eficazmente a temperaturas de hasta -28 °C.

¿Puede un equipo de aerotermia calentar tanto el agua como las habitaciones?
Sí. Los equipos de aerotermia proporcionan de manera eficiente calefacción y agua caliente sanitaria, normalmente calentando hasta 75 °C.

¿Tengo que cambiar todo el sistema de calefacción?
No, la mayoría de las instalaciones funcionan con los radiadores y las tuberías existentes, aunque algunos radiadores podrían beneficiarse de una actualización para obtener una eficiencia óptima.

¿Qué hay de los costes de electricidad de un equipo de aerotermia?
La eficiencia del 300-400 % de un equipo de aerotermia significa que consumen entre tres y cuatro veces menos energía que los calefactores eléctricos. En combinación con las tarifas por tiempo de uso y los paneles solares, los costes operativos suelen ser inferiores a los de la calefacción de gas.

¿Cómo de ruidosos son los equipos de aerotermia?
Las unidades modernas funcionan a unos 38 decibelios a tres metros de distancia durante su funcionamiento normal, lo que es más silencioso que la mayoría de los conductos de humos de las calderas de gas y similar a un susurro.

Puntos clave: ¿cómo funciona un equipo de aerotermia?

Los equipos de aerotermia están definiendo el futuro de la calefacción doméstica en Europa, ya que proporcionan un confort constante al tiempo que reducen significativamente las emisiones de carbono y los costes energéticos. Al transferir el calor existente en lugar de generarlo, representan una de las formas más inteligentes y eficientes de lograr un hogar sostenible. A medida que avanza la tecnología y crece su adopción, están llamados a desempeñar un papel aún más central en la creación de viviendas asequibles y respetuosas con el clima para el futuro.

• Los equipos de aerotermia proporcionan calefacción y aire acondicionado eficientes y bajos en carbono al trasladar el calor en lugar de generarlo.
• Los varios tipos (aire, suelo, agua e híbridos) ofrecen soluciones flexibles para casi cualquier hogar.
• Los equipos de aerotermia pueden reducir significativamente las emisiones de CO₂ de los hogares, especialmente cuando se combinan con energías renovables.
• Los equipos de aerotermia están dando forma al futuro del confort sostenible en el hogar.

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