Aerotermia y calderas de gas
Artículos Técnicos

Aerotermia: ¿Hibridación o sustitución de caldera?

Mié, 13/01/2021 - 17:37

La aerotermia constituye una de las opciones más eficientes para dotar de climatización y ACS a una vivienda o un local mediante una fuente de energía renovable. En este artículo, te contamos las dos opciones de aerotermia que existen para renovar una instalación ya existente con bombas de calor: hibridación de la instalación o sustitución de la caldera.

En primer lugar, para renovar una instalación con bomba de calor y poder decidir si nos interesa hibridar o directamente sustituir la caldera, es necesario conocer una serie de características de la instalación existente (monotubo, bitubo, colector de distribución o suelo radiante, tipo de emisores, potencia instalada…)

Por otro lado, al decidirnos por un sistema de aerotermia, debemos tener en cuenta que el caudal que es necesario mover para la conexión directa de las bombas de calor a las instalaciones existentes suele ser entre 3 y 4 veces mayor al caudal nominal de la caldera, por lo que las dimensiones de las tuberías no siempre son adecuadas para estos nuevos caudales.

Teniendo en cuenta estos factores, valoraremos qué tipo de renovación con bomba de calor se adapta mejor a nuestra instalación.

Aerotermia mediante hibridación entre bomba de calor y caldera

Cuando se plantea mejorar un sistema de calefacción mediante aerotermia, la primera opción que se debe plantear es la hibridación del generador existente con una bomba de calor. Esta situación permite el aprovechamiento de la instalación existente sin modificaciones o con adaptaciones muy básicas.

En este caso, de forma general, la bomba de calor solo da apoyo al sistema de calefacción, no se emplea para el servicio de ACS (aunque es posible también su uso para este servicio) y cubre un 80% de la demanda de manera altamente eficiente.

Las puntas de la demanda o las épocas de consumo extraordinario son cubiertas por la caldera y/o la bomba de calor si fuese necesario, por lo que la potencia de la bomba es inferior a la demanda máxima de la vivienda y requiere menores inversiones iniciales, que se amortizan rápidamente con los ahorros generados.

En cuanto a la producción de ACS, se puede seguir realizando con la caldera, con lo que el confort no se verá modificado, y con una adecuada selección de la bomba de calor incluso se puede mejorar notablemente si se considera necesario.

Ahorro de gasto sistema hibridado de aerotermia

Los sistemas híbridos, por sus características, pueden adaptarse a los sistemas de calefacción existentes para conseguir que su funcionamiento sea más eficiente y son la forma más sencilla de introducir las energías renovables en las instalaciones de calefacción y ACS que basan su funcionamiento en combustibles fósiles.

Aerotermia mediante sustitución de la caldera por una bomba de calor

La otra forma de renovar la instalación de calefacción existente es sustituir la caldera por una bomba de calor. Ahora bien, mientras que en los sistemas híbridos se puede adaptar la solución a la instalación ya existente, en la sustitución de calderas es necesario modificar y preparar la instalación para su funcionamiento con bombas de calor.

-ACS. Tiene que ser producida por la bomba de calor, que tiene una potencia muy inferior a la del generador que sustituye. Por tanto, será necesario un acumulador específico que deberá estar coordinado con la demanda de calefacción. Esto cambia el concepto de confort existente y es necesario preparar la instalación adecuadamente para no empeorarlo.

-Temperatura. Las temperaturas máximas del agua de calefacción con bomba de calor serán, generalmente, inferiores a 55 ºC, por lo que se debe revisar si el tamaño de los emisores térmicos es el adecuado o deben ser reformados para estas nuevas condiciones de funcionamiento. Algunas bombas de calor pueden trabajar por encima de esta temperatura, pero se incrementa notablemente el consumo energético.

-Caudal. Los caudales de agua que necesita la bomba de calor multiplican por 2 o por 3 el caudal de la instalación actual. Hay que valorar si la instalación es capaz de funcionar con estas nuevas condiciones o se deben incluir elementos hidráulicos para poder trabajar con diferentes caudales en la generación y distribución de energía.

-Potencia eléctrica. La bomba de calor necesita, habitualmente, una potencia eléctrica alta con respecto al consumo habitual de la casa. Se debe comprobar que se dispone de esa potencia o que es posible suministrar a la vivienda la potencia eléctrica necesaria. Se deben incluir sistemas de apoyo con resistencia eléctrica que puedan ser necesarios para garantizar que se cubren todas las puntas de demanda y que incrementan aún más el valor de la potencia eléctrica que tiene que estar disponible.

Hay que tener en cuenta que el consumo eléctrico de las bombas de calor depende, en gran medida, de la temperatura del agua producida. Un mismo equipo puede llegar a consumir el doble de energía trabajando a temperaturas de producción de agua por encima de 55 ºC que si trabaja a temperaturas inferiores a 40 ºC. Por lo tanto, todas las adaptaciones que se realicen en la instalación serán más interesantes cuanto más permitan disminuir la temperatura de trabajo de la bomba de calor.

Precisamente debido al mayor precio de la electricidad, y aunque la eficiencia es mayor, los ahorros en el gasto de combustible respecto a la hibridación son similares.

Ahorro de gasto sistema de aerotermia

En definitiva, los sistemas en los que se sustituye la caldera por una bomba de calor son más eficientes, pero como, generalmente, hay que adaptar la instalación a la bomba de calor, la inversión es mucho mayor que en un sistema de hibridación. Además, generalmente, en viviendas de más de 130 m² la sustitución de la caldera debe realizarse por varias unidades de bombas de calor, lo que aumenta todavía más la inversión.

 

  Hibridación Sustitución
Se adapta a la instalación existente Con reformas
Servicio de ACS con bomba de calor Opcional Con reformas
Funciona con emisores térmicos existentes Con reformas
Funciona sin necesidad de depósito de ACS
Se adapta a la potencia eléctrica de la vivienda
No necesita reformar el circuito hidráulico
No requiere corte del servicio