Aerotermia

1) ¿Como funciona la aerotermia?

La aerotermia es un sistema de climatización que funciona mediante el principio de la bomba de calor, aprovechando la energía térmica presente en el aire para generar calor. 

Su funcionamiento se basa en el ciclo termodinámico de compresión y expansión de un fluido refrigerante.
El proceso comienza con la unidad exterior, donde se encuentra el evaporador. 

En este punto, el refrigerante circula a baja presión y absorbe el calor del aire exterior. 

Aunque las temperaturas sean bajas, incluso por debajo de cero, el aire siempre contiene energía térmica que puede ser aprovechada.

Una vez que el refrigerante ha absorbido el calor, se comprime mediante un compresor, aumentando su temperatura y presión. 

Este proceso de compresión requiere energía eléctrica, pero la cantidad necesaria es mucho menor que la energía térmica generada.

Después de la compresión, el refrigerante pasa por el condensador, que está ubicado en la unidad interior. 

Allí, ceda su calor al sistema de calefacción, ya sea agua o aire. El calor transferido se utiliza para calentar el ambiente de forma eficiente.
A continuación, el refrigerante, ya enfriado y descomprimido, vuelve al evaporador en la unidad exterior, donde reinicia el ciclo al absorber más calor del aire exterior.
La aerotermia no solo puede proporcionar calefacción, sino también refrigeración. 

En el modo de refrigeración, el ciclo se invierte, extrayendo el calor del interior del edificio y liberándolo en el aire exterior.
Este sistema aprovecha la energía renovable y es altamente eficiente, ya que por cada unidad de energía eléctrica consumida, puede generar varias unidades de energía térmica. 

Además, al no depender de combustibles fósiles, reduce las emisiones de CO2 y contribuye a la sostenibilidad ambiental.
En resumen, la aerotermia utiliza el calor del aire exterior a través de un ciclo de compresión y expansión de un refrigerante, calefacción y refrigeración de manera eficiente y sostenible.

2) ¿Que equipos de aerotermia tenemos disponibles actualmente?

Los equipos de aerotermia se pueden clasificar en diferentes categorías según su configuración y diseño. A continuación, se describen los tipos más comunes, les vamos a dar ejemplos de cada tipo basándonos en los equipos de ferroli, que es una de las marcas mas importantes y que nos ofrece una amplísima gama, pero esto es valido para cualquier otra marca, son los siguientes :

2.1 Equipos compactos:

Estos equipos integran tanto la unidad exterior como la unidad interior en una sola unidad, lo que los hace más fáciles de instalar y ocupan menos espacio.
Bomba de calor todo en uno:
Son equipos completos que incluyen todos los componentes necesarios para la climatización en una sola unidad.
Esto incluye el compresor, el evaporador, el condensador y el sistema de distribución de calor. Son muy populares debido a su facilidad de instalación y su diseño compacto.
Este tipo de equipos no tienen incorporada la opción de ACS de serie, tendríamos que poner un acumulador para generar agua caliente sanitaria.

Ventajas:

Fácil instalación, ocupa menos espacio, diseño integrado y estéticamente atractivo.

Inconvenientes:

Menor flexibilidad en términos de ubicación de la unidad interior y capacidad de climatización limitada.

2.2 Equipos partidos:

Estos equipos separan la unidad exterior de la unidad interior, lo que ofrece mayor flexibilidad en términos de ubicación y diseño, la mayoría de quipos son para generar frio calor, pero también los hay que llevan un acumulador para generar agua caliente sanitaria

Bomba de calor aire-agua:
Estos sistemas utilizan la energía térmica del aire para calentar un circuito de agua.
La unidad exterior extrae el calor del aire y lo envía a una unidad interior que está conectada a un sistema de calefacción hidráulica, como radiadores o suelo radiante.

Bomba de calor aire-aire:
Estos sistemas utilizan la energía térmica del aire para calentar o enfriar directamente el ambiente.
La unidad exterior extrae el calor del aire y lo distribuye en el interior a través de ventiladores o conductos.

Cabe mencionar que existen variaciones y combinación de estos equipos, adaptados a diferentes necesidades y situaciones particulares.

Ahora, veamos las ventajas e inconvenientes de cada tipo de equipo dentro de los equipos partidos:

Ventajas:

Mayor flexibilidad en términos de ubicación de la unidad interior, mayor capacidad de climatización y adaptabilidad a diferentes sistemas de calefacción.

Inconvenientes:

Requiere una instalación más compleja con la conexión de unidades interiores y exteriores, ocupa más espacio debido a la separación de las unidades.
Es importante tener en cuenta estas características al seleccionar un sistema de aerotermia, considerando las necesidades específicas del proyecto y las limitaciones del espacio disponible.

3. Emisores térmicos para aerotermia.

En este punto vamos a ver las diferentes formas que tenemos para transmitir el calor o frio generado por las maquinas vistas anteriormente, vamos a ver equipos que transmiten calor o frío mediante agua, y otros que lo hacen mediante aire. 

3.1 Radiadores de baja temperatura:

Son emisores que funcionan mediante convección y radiación.
Están diseñados para operar a temperaturas más bajas que los radiadores convencionales, lo que hace ideales para sistemas de aerotermia de baja temperatura.
Distribuyen el calor de manera uniforme y eficiente en el espacio.

3.2 Suelo radiante:

Consiste en un sistema de tuberías instaladas debajo del suelo, a través del cual circula el agua caliente proveniente del sistema de aerotermia.
El suelo actúa como un gran emisor térmico, calentando uniformemente el espacio.
Proporciona una distribución del calor confortable y eficiente, siendo muy utilizada en viviendas.

3.3 Fancoils:

Son unidades de climatización que consisten en un intercambiador de calor, un ventilador y una bobina de expansión.
Están conectados al sistema de aerotermia y pueden proporcionar tanto calefacción como refrigeración.
El ventilador distribuye el aire caliente o frío a través de las aletas del intercambiador de calor, descubriendo un flujo de aire confortable en el espacio.

3.4 Unidades de climatización por conductos:

Estas unidades consisten en un conjunto de conductos que distribuyen el aire caliente o frío a través de rejillas ubicadas en diferentes habitaciones.
El aire es generado por una unidad central que se conecta al sistema de aerotermia.
Es una opción eficiente y discreta, ya que no se requieren dispositivos visibles en cada habitación.

Cada tipo de emisor térmico tiene sus propias características y beneficios en términos de distribución del calor y eficiencia energética. Es importante elegir el emisor térmico adecuado en función de las necesidades de climatización y el diseño del espacio.

Este acumulador se puede usar con un equipo compacto o con un equipo partido de los anteriormente vistos. 

Un acumulador ACS (agua caliente sanitaria) en sistemas de aerotermia es un dispositivo que almacena y suministra agua caliente para uso doméstico. Funciona aprovechando la energía del aire ambiente, extrayendo el calor y transfiriendo al agua.

Utiliza un refrigerante para absorber el calor del aire y un compresor para aumentar su temperatura. El agua caliente se almacena en el acumulador para su posterior uso en grifos, duchas, etc. 

4. Acumuladores de ACS aerotermia

Ventajas del uso de la aerotermia

En resumen, la aerotermia ofrece diversas ventajas, como el uso de energía renovable, la eficiencia energética y la reducción de emisiones de CO2.
Sin embargo, presenta algunos inconvenientes, como la necesidad de un espacio adecuado para la instalación de equipos o el requerimiento de un sistema de calefacción complementario en situaciones extremadamente frías.
En obra nueva, la aerotermia se puede integrar desde el principio y se puede aprovechar para optimizar el diseño del sistema de calefacción y refrigeración.
En reformas o viviendas usadas, la instalación de aerotermia puede requerir adaptaciones o modificaciones adicionales en el sistema existente, lo que puede aumentar los costos.
Sin embargo, en ambos casos, la aerotermia ofrece una opción sostenible y eficiente para la climatización de los edificios.