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Sistemas híbridos en aerotermia: ahorro y confort

Sistemas híbridos en aerotermia: ahorro y confort

13-11-2015TuentiMeneame

SONIA CABARCOS* En un hogar, los gastos asociados a la calefacción, agua caliente sanitaria (ACS) y refrigeración suelen ser elevados. Si se trata de una vivienda ya habitada, puede que no se disponga de un sistema muy efectivo de calefacción e, incluso, puede que la caldera necesite un combustible caro, como es el caso del gasóleo o del gas propano (GLP).
Esta situación es la habitual para aquellas construcciones aisladas de las canalizaciones de gas y para la mayoría de las situadas en las zonas rurales. Por otro lado, los precios de la energía continúan subiendo, lo que hace que haya que prescindir del confort para poder costearlo.
Bajo este panorama, hay quien se plantea ´aguantar´. Sin embargo, sin hacer reformas en la vivienda es posible instalar un sistema híbrido con el que se consiguen ahorros de hasta el 60% en calefacción y ACS, reduciendo las emisiones de CO2 y el consumo de energía primaria y mejorando además de manera notable el confort en la vivienda.
Mediante una sencilla instalación, tanto en vivienda habitada como en proyecto, estos sistemas combinan, inteligentemente gestionados, la aerotermia con otro tipos de generadores para aprovechar los puntos fuertes de cada uno y evitar los débiles.
Un sistema híbrido está compuesto por una bomba de calor aire-agua (lo que se conoce como aerotermia y es fuente de energía renovable) como generador principal y una caldera de cualquier tipo, que servirá como generador de apoyo.
La bomba de calor aprovecha durante la mayor parte del año la energía gratuita del ambiente obteniendo hasta un 80% de ésta, mientras que el generador de apoyo solo se empleará para aquellos casos donde la bomba de calor, o no puede aportar el total de la energía demandada o bien por las condiciones de trabajo no sea rentable. Este funcionamiento se asemeja al de los coches híbridos, que aprovechan las ventajas de dos tipos de energía combinadas.
Por tanto, un sistema híbrido puede aprovechar la instalación existente sin necesidad de retirar la caldera ni cambiar los emisores, solo con la adición de una bomba de calor aire- agua como generador principal y un sistema de gestión que cumpla con las condiciones que se verán a continuación. Por su parte, los emisores térmicos pueden ser tanto suelo radiante como radiadores de baja o alta temperatura
El gestor de la energía
Para que la gestión pueda llevarse a cabo de forma efectiva es necesario que exista una sonda de temperatura exterior que envíe la información al "cerebro" del sistema y otra sonda de temperatura interior que facilite las condiciones en que se encuentra la vivienda. Con esta información, el gestor puede comprobar rendimientos de los generadores y valorar las demandas, garantizando así el uso del generador más económico en cada momento.
Es fundamental que disponga de los precios de las energías que emplean ambos generadores para poder valorar cómo ha de funcionar el sistema e, incluso, poder readaptarse si la vivienda dispone de discriminación horaria. Esto es lo que realmente lleva a un sistema híbrido a la cima de los sistemas eficientes de confort.
En resumen, los elementos de un sistema híbrido serían una bomba de calor aire-agua como generador principal y un sistema de control que permita gestionar, valorando no solo las necesidades de demanda térmica sino también el uso de los generadores conforme a los precios de los combustibles que paga el usuario.
Si se trata de una vivienda ya construida, a ellos hay que sumar todo el sistema de calefacción y ACS existente. Esto es, radiadores o suelo radiante y la caldera, que funcionará como generador de apoyo. En el caso del ACS, se valorará la conveniencia de suministrarla desde la caldera o desde la bomba de calor. Muy a menudo interesa dejar el servicio desde la caldera.
Por otra parte, si se trata de una vivienda en proyecto, probablemente se pueda elegir la emisión de calor mediante suelo radiante en lugar de restringir el diseño con radiadores. En cualquier caso, habrá que contemplar los emisores del tipo que sean y una caldera de condensación o resistencia eléctrica para el apoyo en función de la climatología en donde esté situada la vivienda.
Ahorros reales
A continuación se muestran los valores del ahorro en consumo (gráfico 1), emisiones de CO2 (gráfico 2) y consumo de energía primaria (gráfico 3) obtenidos en una vivienda ubicada en la provincia de Pontevedra donde las temperaturas exteriores mínimas y máximas son 2ºC y 32ºC, respectivamente.
El inmueble consta de 350 m2 útiles calefactados mediante radiadores de fundición con aislamientos anteriores a los requeridos por el Código Técnico de la Edificación (CTE), ya que tiene más de 20 años. Distribuida en dos plantas en las que residen habitualmente seis personas, el uso que se hacía de la calefacción era el habitual: un par de horas por la mañana y cuatro horas por la tarde-noche, lo que significaba un consumo anual en gasóleo de unos 3.700 euros al año. Esto es, una demanda en calefacción de 28.306 kWh anuales y en ACS de 3.206 kWh al año.
Se instaló un sistema de calefacción y ACS híbrido con los siguientes componentes: un cerebro gestor Examaster; una interfaz de usuario y sonda interior Exa-control; y una sonda exterior de temperatura con comunicación vía radio. Como generador principal se utiliza una bomba de calor aire-agua; como generador de apoyo la caldera de gasoil existente en la vivienda; y un módulo hidráulico tipo Universal como facilitador de conexiones hidráulicas.
Una de las conclusiones que rápidamente se pueden extraer de los datos que se muestran en los gráficos es que al convertir el sistema de calefacción y agua caliente existente (ya sea con caldera de gasoil, propano, etc) en un sistema híbrido, se consigue una instalación de calefacción y agua caliente sanitaria altamente eficiente, ya que pasamos a tener 24 horas de calefacción, lo que implica un elevadísimo confort reduciendo en más de la mitad el consumo de energía. Además, los consumos de energía primaria y emisiones de CO2 serán menores también.
En los gráficos también se muestra el resto de situaciones que se habrían podido dar en esta vivienda con otros combustibles como gas propano, gas natural y sistemas híbridos con todos los combustibles. El ahorro obtenido fue de más del 60% y se corresponde con el sistema híbrido con caldera de gasóleo.
Conclusiones
El sistema híbrido presenta una nueva posibilidad de negocio con un importante volumen de potenciales clientes: más de 5 millones en España considerando únicamente las viviendas unifamiliares existentes, donde el consumo en calefacción y ACS supone aproximadamente un 75% de la energía total consumida.
Este tipo de sistemas son adecuados para cualquier zona de la geografía española sin limitación por el tipo de inmueble a climatizar ni de combustibles disponibles y/o deseados.
Por otra parte, un sistema híbrido no sufre los puntos débiles y limitaciones de un sistema de solo aerotermia. Asimismo, puede aprovechar la instalación de calefacción y agua caliente sin necesidad de realizar costosas reformas.
Este sistema debe gestionarse teniendo en cuenta los precios de la energía que paga el usuario en su vivienda, los rendimientos de los generadores y la capacidad de cubrir la demanda solicitada. Así, bien realizado y gestionado, puede conseguir ahorros de hasta un 60% de la factura en calefacción y ACS comparado con los consumos de la instalación existente.
*Ingeniera industrial