Una instalación de aerotermia está compuesta por varios elementos clave que trabajan en conjunto para proporcionar calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria de manera eficiente y sostenible. Estos componentes incluyen la bomba de calor aerotérmica, el acumulador de agua caliente sanitaria, el sistema de distribución de calor y los elementos de regulación y control. A continuación, se detallan las características y funciones de cada uno de estos componentes.
Bomba de calor aerotérmica
La bomba de calor aerotérmica es el corazón de un sistema de aerotermia. Su función principal es extraer el calor del aire exterior y transferirlo al interior de la vivienda o al circuito de agua caliente sanitaria. Está compuesta por cuatro elementos básicos: el evaporador, el compresor, el condensador y la válvula de expansión.
El evaporador es un intercambiador de calor que absorbe la energía térmica del aire exterior, incluso a temperaturas bajo cero. El refrigerante que circula por el evaporador se evapora al captar este calor. A continuación, el compresor eleva la presión y temperatura del refrigerante, convirtiéndolo en vapor sobrecalentado. Este vapor pasa al condensador, otro intercambiador de calor, donde cede su energía térmica al circuito de agua de calefacción o al acumulador de ACS. Al enfriarse, el refrigerante se condensa de nuevo a estado líquido. Por último, la válvula de expansión reduce la presión del refrigerante líquido, provocando su evaporación parcial y enfriamiento, y el ciclo se reinicia.
Las bombas de calor aerotérmicas pueden ser de tipo aire-aire, que proporcionan calefacción o refrigeración directa al interior de la vivienda, o de tipo aire-agua, que transfieren el calor al circuito hidráulico de calefacción y ACS. Además, según su construcción, pueden ser compactas (monoblock) o partidas (split o biblock), con la unidad exterior y la interior separadas.
Bomba de calor aerotérmica
La bomba de calor aerotérmica es el corazón de un sistema de aerotermia. Su función principal es extraer el calor del aire exterior y transferirlo al interior de la vivienda o al circuito de agua caliente sanitaria. Está compuesta por cuatro elementos básicos: el evaporador, el compresor, el condensador y la válvula de expansión.
El evaporador es un intercambiador de calor que absorbe la energía térmica del aire exterior, incluso a temperaturas bajo cero. El refrigerante que circula por el evaporador se evapora al captar este calor. A continuación, el compresor eleva la presión y temperatura del refrigerante, convirtiéndolo en vapor sobrecalentado. Este vapor pasa al condensador, otro intercambiador de calor, donde cede su energía térmica al circuito de agua de calefacción o al acumulador de ACS. Al enfriarse, el refrigerante se condensa de nuevo a estado líquido. Por último, la válvula de expansión reduce la presión del refrigerante líquido, provocando su evaporación parcial y enfriamiento, y el ciclo se reinicia.
Las bombas de calor aerotérmicas pueden ser de tipo aire-aire, que proporcionan calefacción o refrigeración directa al interior de la vivienda, o de tipo aire-agua, que transfieren el calor al circuito hidráulico de calefacción y ACS. Además, según su construcción, pueden ser compactas (monoblock) o partidas (split o biblock), con la unidad exterior y la interior separadas.
Acumulador de Agua Caliente Sanitaria (ACS)
El acumulador de ACS es un depósito donde se almacena el agua caliente producida por la bomba de calor aerotérmica para su posterior uso en duchas, lavabos, fregaderos y otros puntos de consumo. Su función es garantizar un suministro constante de ACS, incluso en momentos de alta demanda.
Los acumuladores de ACS para aerotermia suelen tener una capacidad de entre 150 y 500 litros, dependiendo de las necesidades de la vivienda y el número de personas que la habitan. Están fabricados con materiales resistentes a la corrosión, como acero inoxidable o acero esmaltado, y cuentan con un aislamiento térmico de alta densidad para minimizar las pérdidas de calor. En su interior, el acumulador dispone de un serpentín o intercambiador de calor por el que circula el agua caliente procedente de la bomba de calor aerotérmica. Este serpentín transfiere el calor al agua acumulada, manteniéndola a la temperatura deseada. Además, el acumulador cuenta con una resistencia eléctrica de apoyo que se activa en caso de que la bomba de calor no pueda satisfacer la demanda de ACS por sí sola.
Sistema de distribución de calor
El sistema de distribución de calor se encarga de transportar la energía térmica generada por la bomba de calor aerotérmica hasta los diferentes espacios de la vivienda que requieren calefacción o refrigeración. Existen varios tipos de emisores de calor que pueden utilizarse en una instalación de aerotermia, como suelo radiante, fan coils o radiadores de baja temperatura.
- El suelo radiante y refrescante es un sistema de climatización que consiste en una red de tuberías embebidas en el pavimento, por las que circula agua caliente o fría según la necesidad de calefacción o refrigeración. En modo calefacción, el agua caliente (entre 30 y 45°C) irradia calor desde el suelo hacia el ambiente, proporcionando una sensación térmica uniforme y confortable. En modo refrigeración, el agua fría (entre 12 y 18°C) absorbe el calor del ambiente a través del pavimento, generando una sensación de frescor sin corrientes de aire.
- Los fancoils, también conocidos como ventiloconvectores, son unidades terminales que combinan un intercambiador de calor y un ventilador. El agua caliente o fría procedente de la bomba de calor circula por el intercambiador, mientras el ventilador impulsa el aire del ambiente a través de él, calentándolo o enfriándolo según la necesidad. Los fan coils permiten un control individualizado de la temperatura en cada estancia.
- Por último, los radiadores de baja temperatura son emisores de calor especialmente diseñados para trabajar con sistemas de baja entalpía como la aerotermia. Funcionan con agua caliente a temperaturas inferiores a las de los radiadores convencionales (entre 40 y 60°C), lo que mejora la eficiencia de la bomba de calor y reduce el consumo energético.
Regulación y control
Los sistemas de regulación y control son esenciales para optimizar el funcionamiento de una instalación de aerotermia y garantizar el máximo confort y eficiencia energética. Estos elementos permiten ajustar y supervisar parámetros como la temperatura de impulsión del agua, la temperatura ambiente, la humedad relativa o la programación horaria.
El componente central del sistema de regulación es el termostato o controlador, que puede ser de tipo cableado o inalámbrico. Este dispositivo mide la temperatura ambiente y la compara con la temperatura de consigna establecida por el usuario. En función de la diferencia entre ambas, el termostato envía señales a la bomba de calor y a los elementos terminales (válvulas, actuadores) para modular su funcionamiento y mantener las condiciones de confort deseadas.
Además del termostato, una instalación de aerotermia puede contar con sondas de temperatura exterior e interior, sondas de humedad, válvulas mezcladoras y actuadores para regular el caudal y la temperatura del agua en los circuitos de calefacción y ACS. Estos elementos están interconectados mediante un sistema de control centralizado, que puede ser una centralita cableada o un sistema domótico.
Los sistemas de regulación y control más avanzados incorporan algoritmos de optimización y funciones de aprendizaje automático que adaptan el funcionamiento de la instalación a los hábitos y preferencias de los usuarios, maximizando el ahorro energético y el confort. Además, muchos de estos sistemas permiten la gestión remota a través de aplicaciones móviles o plataformas web, facilitando el control y la supervisión de la instalación en cualquier momento y lugar.
