Sistema de aerotermia aquarea de Panasonic

Aerotermia: Cómo funciona

Para entender cómo funciona la aerotermia es imprescindible conocer los principios de la transferencia de calor y el aprovechamiento de la energía del aire exterior. Este sistema extrae calor del ambiente incluso en temperaturas frías y lo convierte en energía útil para calefacción, refrigeración o agua caliente sanitaria. Gracias a su alta eficiencia y bajo impacto ambiental, se ha convertido en una alternativa sostenible a los sistemas tradicionales de climatización. Pero ¿cómo lo hace? Te lo explicamos a continuación.

Un elemento importante para realizar la transición energética es la electrificación de nuestro sistema energético, incluido nuestro sistema de climatización. Y esto puedes lograrlo con una bomba de calor aire-agua o sistema de aerotermia, capaz de refrescar tu casa en verano o calentarla en invierno, además de proporcionarte agua caliente sanitaria (ACS) todo el año.

¿Cómo funciona un sistema de aerotermia?

La aerotermia es un sistema de climatización eficiente que aprovecha la energía del aire exterior para calentar en invierno, enfriar en verano y proporcionar agua caliente sanitaria (ACS) todo el año. Su funcionamiento se basa en el principio de la bomba de calor aire-agua, que extrae la energía térmica del aire, la comprime y la transfiere al sistema de calefacción, refrigeración o agua caliente de la vivienda.

En invierno, la aerotermia capta el calor del aire exterior, incluso con temperaturas bajo cero, y lo transfiere al interior para calentar la vivienda. En verano, el proceso se invierte: extrae el calor del interior y lo expulsa fuera, enfriando los espacios.

A diferencia de los sistemas de calefacción convencionales que generan calor mediante combustión, la aerotermia simplemente transporta la energía térmica de un lugar a otro, lo que la hace hasta un 60-70% más eficiente que una caldera de combustión tradicional.

Pero ¿qué es exactamente lo que hace que una bomba de calor sea tan eficiente en comparación con un sistema de calefacción típico? Y si funcionan absorbiendo el calor, ¿cómo pueden las bombas de calor mantener la casa caliente cuando hace frío afuera? ¿Es esto demasiado bueno para ser verdad?

En este caso, te explicamos cómo funciona un sistema de aerotermia, para que puedas comprender cómo estos equipos pueden llegar a ser tan eficientes.

Y si tienes alguna otra duda sobre cómo autoconsumir tu propia energía limpia y renovable, contacta con nosotros. Estaremos encantados de atenderte.

Sistema de aerotermia

Conceptos básicos sobre cómo funciona la aerotermia

Si buscas un sistema que te permita calentar tu hogar en invierno, enfriarlo en verano y además proporcionar agua caliente sanitaria (ACS) todo el año, la aerotermia es una de las opciones más eficientes y sostenibles. En lugar de generar calor quemando combustibles, como una caldera tradicional, extrae la energía del aire exterior y la usa para climatizar tu vivienda.

En modo refrigeración, la aerotermia funciona de manera similar a un aire acondicionado. Capta el calor del interior de la vivienda y lo expulsa al exterior, reduciendo la temperatura de manera eficiente y controlando la humedad. A simple vista, un sistema de aerotermia puede parecerse a un aire acondicionado central, y muchas marcas fabrican ambos equipos.

En modo calefacción, el proceso se invierte: absorbe el calor del aire exterior y lo transfiere al interior para calentar la vivienda. Lo más sorprendente es que puede hacerlo incluso cuando hace frío en el exterior, ya que el aire siempre contiene algo de energía térmica.

Gracias a este proceso, el funcionamiento de la aerotermia permite reducir el consumo energético en calefacción hasta en un 60-70% en comparación con un sistema tradicional, proporcionando el mismo nivel de confort pero con un gasto mucho menor.

Este sistema es una alternativa ideal para quienes buscan ahorrar en la factura de la luz, reducir su impacto ambiental y disfrutar de una climatización eficiente durante todo el año.

Funcionamiento de la aerotermia: ¿por qué es tan eficiente?

El funcionamiento de la aerotermia es muy distinto al de los sistemas de calefacción tradicionales. Mientras que una caldera genera calor quemando combustibles como gas o petróleo, la aerotermia no quema nada, sino que extrae el calor del aire y lo transfiere al interior de la vivienda.

Para entenderlo mejor, piensa en cómo funciona una caldera: al quemar combustible, se libera energía en forma de calor, pero parte de esa energía se pierde en el proceso. Incluso los sistemas más eficientes solo aprovechan entre un 80% y un 90% del combustible que consumen.

Por otro lado, los calefactores eléctricos convierten la electricidad en calor, de manera similar a una tostadora o un secador de pelo. Son 100% eficientes, lo que significa que transforman toda la electricidad en calor, pero a costa de un alto consumo energético.

Aquí es donde la aerotermia marca la diferencia. En lugar de generar calor, lo captura del aire exterior y lo transporta al interior con un consumo energético mínimo. Esto permite que, por cada unidad de electricidad que usa el sistema, pueda generar hasta cuatro unidades de calor, lo que se traduce en una eficiencia de más del 400% en una temporada de calefacción.

gráfico de los sistemas convencionales de calefacción VS la aerotermia en el que se ve como ocn aerotermia podemos ahorrar más en calefacción en invierno.

En otras palabras, la aerotermia te permite climatizar tu hogar usando menos energía y reduciendo la factura de la luz, aprovechando el calor disponible en el ambiente en lugar de producirlo desde cero. Por eso, el funcionamiento de la aerotermia es una de las opciones más eficientes y sostenibles para calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria.

¿Cuáles son las partes de un sistema de aerotermia y cómo funcionan?

Un sistema de aerotermia puede tener formato monobloc, incluyendo todos los elementos en un solo dispositivo. También cuentas con bombas de calor que se componen de una unidad exterior y una o más unidades interiores. Pero más allá del formato, los sistemas de aerotermia están compuestos por los siguientes elementos principales:

Cada unidad exterior e interior está conectada por una línea de refrigerante, básicamente un tubo de metal largo instalado en bucle. La línea de refrigerante, por supuesto, está llena de refrigerante. Un refrigerante es una sustancia que es excelente para almacenar calor y que cambiará de estado líquido a gaseoso a una temperatura y presión concretas.

Cada unidad interior y exterior contiene un serpentín o intercambiador de calor que puede absorber y liberar calor de manera eficiente. Los serpentines también se pueden llamar evaporadores o condensadores.

Cada unidad interior y exterior también tiene un ventilador para soplar aire a través de los serpentines.

Varias válvulas se ubican a lo largo del circuito de refrigerante. Algunas juegan con la presión del refrigerante (válvulas de expansión); otras sirven para regular en qué dirección fluye el refrigerante, según el modo de calefacción o refrigeración (válvulas de inversión y válvulas de retención).

El compresor es el corazón de toda la máquina, el componente que realmente bombea el refrigerante a través del sistema. También funciona como una válvula de presurización. Las bombas de calor básicas utilizan compresores de una sola fase que mueven el refrigerante a una velocidad y presión constantes. Las bombas de calor de mayor rendimiento utilizan compresores de velocidad variable que pueden ajustar el caudal y el nivel de presión del refrigerante.

Y, además, tiene filtros, componentes de descongelación y electrónica.

¿Cómo funciona la aerotermia paso a paso?

El funcionamiento de la aerotermia se basa en un proceso simple pero altamente eficiente: extrae el calor del aire y lo transfiere a tu hogar para climatizarlo de manera sostenible. Gracias a esta tecnología, un sistema de aerotermia reversible puede refrescar tu vivienda en verano y calentarla en invierno, aprovechando la energía del ambiente en lugar de generarla desde cero. Pero ¿qué pasos sigue para lograrlo? Veámoslo con más detalle.

La bomba de calor se enciende y comienza a consumir electricidad. El compresor comienza a bombear refrigerante, que pasa al compresor en forma de gas, a baja temperatura y baja presión.

El compresor exprime el refrigerante y sale como un gas a alta presión y ahora a alta temperatura, fluyendo por una válvula inversora, donde puede cambiar la dirección del flujo de refrigerante según el modo de funcionamiento. En modo de enfriamiento, la válvula de inversión dirige el refrigerante, todavía gaseoso y muy caliente, hacia el serpentín exterior.

El calor del refrigerante comienza a fluir hacia el aire menos caliente, con la ayuda del ventilador y las aletas de metal del serpentín. El refrigerante se enfría tanto que pasa a líquido cuando sale del serpentín exterior, todavía muy presurizado.

Luego el refrigerante pasa por la válvula de expansión, que despresuriza el refrigerante, para enfriarlo y convertirlo en gas.

El refrigerante frío y despresurizado pasa a través del serpentín interior, mientras un ventilador sopla aire a través de ese serpentín. La bobina estará notablemente más fría que la temperatura del aire dentro de tu casa. Entonces, el calor del aire interior pasa al serpentín frío y el refrigerante comienza a calentarse nuevamente.

La humedad del aire también se condensa en la superficie fría del serpentín interior y gotea en una bandeja.

El refrigerante sale del serpentín interior y se mueve hacia el compresor, donde el ciclo comienza de nuevo. Se repite hasta que la temperatura interior desciende lo suficiente como para coincidir con el punto de ajuste del termostato.

Esquema de funcionamiento de la aerotermia

¿Como funciona la aerotermia cuando se alcanza la temperatura deseada?

Una vez que se alcances la temperatura adecuada en tu casa, existen diferentes formas de funcionamiento de la aerotermia, en función de la tecnología por la que apuestes. Una bomba de calor básica de una sola fase se apagará cuando llegue a la temperatura indicada, hasta que la temperatura interior vuelva a subir y se vuelva a poner en funcionamiento.

Sin embargo, un sistema de aerotermia con tecnología inverter, con velocidad variable y de mayor rendimiento, ajustará su nivel de potencia (y consumo de electricidad) a la baja, de modo que se enfriará más lentamente, intentando mantener una temperatura constante funcionando con una configuración de baja potencia constante. Lo que energéticamente es más eficiente.

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Nuestro equipo de técnicos especializados están a tu servicio para estudiar, diseñar e instalar el sistema de aerotermia que mejor se adapte a tus necesidades. Si tienes alguna duda o necesitas un presupuesto, contáctanos.

    ¿Cómo funciona la aerotermia en un piso en invierno?

    En modo calefacción, la aerotermia funciona invirtiendo su ciclo habitual: extrae el calor del aire exterior y lo transfiere al interior de la vivienda para calentarla. Aunque pueda parecer sorprendente, incluso en temperaturas frías el aire sigue conteniendo energía térmica que puede aprovecharse.

    El sistema utiliza un refrigerante especial que circula a través de dos serpentines (uno en la unidad exterior y otro en la interior), pero con funciones opuestas a las del modo refrigeración. A medida que el refrigerante absorbe el calor del aire exterior, se comprime y su temperatura aumenta. Luego, ese calor se transfiere al agua del sistema de calefacción de la vivienda, que puede distribuirse a través de radiadores, suelo radiante o fancoils.

    A diferencia de otros sistemas, la aerotermia no deshumidifica el aire en invierno, ya que su objetivo es mantener un ambiente cálido y confortable sin afectar la humedad del hogar.

    Esquema de instalación de aerotermia Daikin

    ¿Cómo funcionan las bombas de calor cuando hace frío fuera?

    Uno de los aspectos más difíciles de entender sobre la aerotermia es cómo puede mantener una casa caliente en invierno si su funcionamiento se basa en absorber calor del aire exterior, incluso cuando hace mucho frío.

    Lo primero que hay que entender es que el aire siempre contiene algo de energía térmica, incluso cuando las temperaturas son muy bajas. Aunque el frío exterior pueda parecer extremo, el sistema de aerotermia puede extraer el calor disponible y aprovecharlo para calentar la vivienda.

    Además, la aerotermia se basa en un principio fundamental de la física: el calor siempre fluye hacia el frío. Esto significa que, mientras el refrigerante dentro de la bomba de calor esté a una temperatura inferior a la del aire exterior, la energía térmica del aire seguirá transfiriéndose hacia el sistema.

    Gracias a esta tecnología, las bombas de calor pueden funcionar eficazmente incluso en climas fríos, proporcionando calefacción de manera eficiente y sostenible.

    Aerotermia en climas fríos: ¿qué sistema elegir?

    No todos los sistemas de aerotermia funcionan de manera igualmente eficiente cuando hay bajas temperaturas. Las bombas de calor básicas no funcionan bien en climas fríos porque no pueden enfriarse lo suficiente. A partir de temperaturas inferiores a 1,5ºC producen cada vez menos aire caliente, al tiempo que, irónicamente, tu hogar necesita más calor para tener la temperatura que deseas. La mayoría de estos sistemas de aerotermia vienen equipados con tiras de calefacción de respaldo, esencialmente radiadores eléctricos gigantes, que se activan cuando la temperatura desciende lo suficiente.

    Pero las bombas de calor de alto rendimiento pueden enfriarse a sí mismas según sea necesario para funcionar bien en temperaturas más bajas. Muchos modelos funcionan perfectamente hasta -15ºC, y algunos incluso siguen funcionando a su máximo potencial hasta -20ºC.

    Eso sí, a medida que desciende la temperatura, incluso estas bombas de calor para climas fríos se vuelven menos eficientes. Es decir, necesitan usar más electricidad para absorber suficiente calor. Aún así, las bombas de calor usan mucha menos energía que los calentadores tradicionales, especialmente cuando se promedia el uso de energía durante toda una temporada de calefacción, desde el otoño hasta la primavera.

    Aerotermia en climas fríos

    La Física para explicar por qué funcionan los sistemas de aerotermia

    Hay tres reglas de la Física que entran en juego para que un sistema de aerotermia funcione:

    • El calor siempre se mueve hacia el frío. Por tanto, las bombas de calor absorben el calor haciéndose más frías que su entorno, incluso cuando ese entorno es muy, muy frío.
    • Cuando aumentas la presión de una sustancia, también aumentas la temperatura. Lo contrario también es cierto: despresurizar una sustancia, la enfría. Un sistema de aerotermia usa un montón de válvulas de presión para manipular la temperatura de su refrigerante, en los lugares correctos en los momentos idóneos.
    • La presión también afecta al estado de una sustancia, pudiendo pasar de líquido a gas y viceversa. A su vez, el sobrecalentamiento y subenfriamiento que se da en los cambios de estado, también es aprovechado por las bombas de calor.

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      Combina tu sistema de aerotermia con placas solares

      La aerotermia es un sistema de energía limpio y renovable. Sin embargo, como ya hemos señalado en otras ocasiones, cuánto de limpia y renovable depende también de la fuente con la que alimentas tu equipo. Si buscas un sistema energético 100% renovable, tu mejor opción es combinar la aerotermia con placas solares. Así, además de ganar en seguridad e independencia energética, ahorrarás en la factura de la luz y en emisiones de CO2 a la atmósfera.

      Alimentar un sistema de aerotermia con placas solares también supone aumentar el autoconsumo fotovoltaico que realizas, lo que contribuye a reducir el tiempo de amortización de tu instalación.

      Instalación de autoconsumo fotovoltaico

      Si estás pensando en instalar aerotermia en tu hogar y quieres conocer cuánto podrías ahorrar en tu factura de luz, en Cambio Energético te asesoramos sin compromiso. Contamos con más de 15 años de experiencia en energías renovables y podemos ofrecerte la mejor solución para tu vivienda. ¡Contáctanos y te ayudamos a hacer tu hogar más eficiente!

      Preguntas frecuentes

      La aerotermia en una casa aprovecha la energía del aire exterior para calentar, enfriar y generar agua caliente sanitaria (ACS). Funciona mediante una bomba de calor aire-agua, que extrae el calor del ambiente y lo transfiere al interior en invierno o lo expulsa al exterior en verano.

      Este sistema puede distribuir el calor o el frío a través de radiadores de baja temperatura, suelo radiante o fancoils, adaptándose a las necesidades de cada hogar. Su eficiencia radica en que no genera calor mediante combustión, sino que transporta la energía térmica de un lugar a otro, reduciendo el consumo energético en comparación con calderas tradicionales.

      En verano, la aerotermia funciona de manera similar a un aire acondicionado. La bomba de calor invierte su ciclo de funcionamiento y extrae el calor del interior de la vivienda, expulsándolo al exterior. Esto permite reducir la temperatura de la casa de forma eficiente, manteniendo un ambiente fresco y confortable.

      Además, algunos sistemas de aerotermia también pueden deshumidificar el aire, lo que mejora la sensación térmica y el confort en los meses más calurosos. Este proceso se realiza con un consumo energético reducido, lo que hace que la aerotermia sea una alternativa eficiente para la refrigeración.

      La aerotermia merece la pena cuando se busca una alternativa eficiente, sostenible y de bajo consumo para la climatización del hogar. Es especialmente recomendable en los siguientes casos:
      Viviendas con buen aislamiento, donde el sistema puede aprovechar mejor su eficiencia.
      Nuevas construcciones o reformas, ya que permite integrar suelo radiante o radiadores de baja temperatura.
      Sustitución de calderas de gas o gasoil, reduciendo el consumo energético y eliminando la dependencia de combustibles fósiles.
      Hogares con instalación fotovoltaica, ya que la aerotermia combinada con energía solar maximiza el ahorro.
      Zonas con temperaturas moderadas en invierno, aunque existen modelos preparados para funcionar en climas fríos.
      A largo plazo, la aerotermia permite reducir la factura energética y disminuir las emisiones de CO₂, haciendo que la inversión inicial se amortice en pocos años.

      El consumo mensual de la aerotermia depende de varios factores, como el tamaño de la vivienda, la eficiencia del sistema y la temperatura exterior. Sin embargo, en comparación con otros sistemas de calefacción y refrigeración, su consumo es significativamente menor.
      Para una vivienda de 100-150 m², el gasto medio puede oscilar entre 40 y 80 € al mes, dependiendo del uso y la tarifa eléctrica contratada.
      En invierno, el coste será mayor debido a la necesidad de calefacción, pero seguirá siendo un 60-70% más eficiente que una caldera de gas o gasoil.
      Si se combina con placas solares, el gasto puede reducirse aún más, llegando a ser casi nulo en algunos casos.
      La clave para optimizar el consumo de la aerotermia está en ajustar correctamente la temperatura, utilizar termostatos inteligentes y aprovechar al máximo su eficiencia energética.

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