La energía ambiente y las bombas de calor

El uso de energía procedente de fuentes renovables es una de las principales estrategias para resolver el problema energético, a la vez que contribuye al cuidado del medio ambiente y a las políticas de descarbonización impulsadas por la Comisión Europea. El sector de la climatización lo tiene claro y, por ello, dispone de una tecnología clave, la bomba de calor, que utiliza diferentes tipos de energía renovable: aerotermia, hidrotermia y geotermia.

La tecnología de bomba de calor utiliza estos tipos de energía natural para producir calefacción, refrigeración y ACS, contribuyendo así a la transición energética, mediante la utilización de fuentes de energía limpia y haciéndolo, además, de una forma muy eficiente y respetuosa con el medio ambiente, ya que transporta el calor captado de las mencionadas fuentes, en lugar de generarlo.

En base a ello, las bombas de calor pueden ser:

• Aerotérmicas.- Si captan el calor del aire.
• Geotérmicas.- Si captan el calor de la tierra.
• Hidrotérmicas.- Si captan el calor del agua.

Pero es importante que nos familiaricemos con el nuevo concepto de Energia Ambiente, que engloba la aerotermia y la hidrotermia, y que está recogido en la definición de 'Energía Procedente de Fuentes Renovables' de la Directiva 2018/2001, relativa al fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables que refunde la Directiva 2009/28, en la que se contemplan los diferentes tipos de energía procedente de fuentes renovables no fósiles, que son:

• Eólica
• Solar (térmica y fotovoltaica)
• Geotérmica
• Energía ambiente
• Maremotriz, Undimotriz y otros tipos de energía Oceánica
• Hidráulica
• Procedente de Biomasa
• Gases de Vertedero
• Gases de Plantas de Depuración
• Biogas

Por tanto, en la nueva Directiva la Energia Ambiente engloba los términos de aerotermia e hidrotermia y se define como: " la energía térmica presente de manera natural y la energía acumulada en un ambiente confinado, que puede almacenarse en el aire ambiente (excluido el aire de salida) o en las aguas superficiales o residuales."

Otro aspecto relevante de esta Directiva es que establece un objetivo vinculante de la Unión de una cuota de, al menos, un 32% de energías renovables. En cuanto al consumo final bruto de energía procedente de fuentes renovables en cada Estado miembro, al igual que establecía la anterior directiva, se calculará como la suma:

1. del consumo final bruto de electricidad procedente de fuentes renovables;
2. del consumo final bruto de energía procedente de fuentes renovables en el sector de calefacción y refrigeración;
3. del consumo final de energía procedente de fuentes renovables en el sector del transporte.

Asimismo, establece que las bombas de calor que permiten la utilización de energía ambiente y geotérmica a un nivel de temperatura útil o los sistemas de refrigeración, necesitan electricidad u otra energía auxiliar para funcionar. Por consiguiente, la energía empleada para alimentar esos sistemas debe deducirse de la energía total utilizada o de la energía sustraída de la zona. Solo deben tenerse en cuenta aquellos sistemas de calefacción y refrigeración en los que el producto o la energía sustraída de una zona supere de manera significativa la energía primaria necesaria para alimentarlos.

El Anexo VII de la mencionada Directiva 'Balance Energético de las Bombas de Calor' indica la fórmula para calcular la cantidad de energía aerotérmica, geotérmica o hidrotérmica capturada por bombas de calor que debe considerarse energía procedente de fuentes renovables, que es la siguiente:

E_RES = Q_usable* (1 – 1/SPF)

Q_usable es el calor útil total estimado proporcionado por las bombas de calor.

SPF es el factor de rendimiento medio estacional estimado, pero solo se tendrán en cuenta las bombas de calor con un SPF > 1,15 * 1/η, siendo η el cociente entre la producción total bruta de electricidad y el consumo primario de energía para la producción de electricidad.

Teniendo en cuenta que, para las bombas de calor accionados eléctricamente, el valor de η se establece en 0,455, tendremos que una bomba de calor se considera renovable si el SPF es superior a 2,5.

En la citada Directiva, los sistemas de refrigeración tienen más protagonismo, ya que específicamente, menciona y tiene en cuenta la aportación de esos sistemas como equipos que contribuyen al uso de energía en los Estados miembros, mencionando que es conveniente que los métodos de cálculo tengan en cuenta la cuota de energías renovables empleada por los citados sistemas de refrigeración en todos los sectores de uso final.

Asimismo, recoge que, a más tardar el 31 de diciembre de 2021, la Comisión adoptará actos delegados estableciendo una metodología para calcular la cantidad de energías renovables utilizada para la refrigeración y la refrigeración urbana y para modificar el citado anexo VII. Esa metodología incluirá factores de rendimiento estacional mínimos para las bombas de calor que operan en modo reversible.

Desde el punto de vista del impulso de las energías renovables, cabe destacar que el Gobierno de España en su Plan Nacional de Energía y Clima ha establecido un ambicioso objetivo de lograr en 2030, una presencia de las energías renovables sobre el uso final de energía del 42%, debido a la gran inversión prevista en energías renovables eléctricas y térmicas, y a la notable reducción en el consumo final de energía como resultado de los programas y medidas de ahorro y eficiencia en todos los sectores de la economía.

En esa línea el mencionado Plan recoge un aumento en el periodo 2021 a 2030, de la aportación de energía renovable procedente de las bombas de calor de 650 a 4.076 ktep.