Presente y futuro de la calefacción doméstica

Se podría hablar mucho de la evolución y mejora que ha habido en los sistemas de calefacción doméstica en los últimos 30 ó 40 años. En este tiempo, las calderas han conseguido mucha más seguridad y, sobre todo, una vez alcanzada la misma, una eficiencia que en los sistemas de combustión raya el 100%, incluso en sistemas de calderas domésticas. El reto que tenemos por delante es la descarbonización. Para ello es clave reducir los consumos y contar con equipos cada vez más eficientes. En este sentido, las calderas han experimentado una importante evolución tecnológica que ha permitido la reducción de los consumos en muchos casos hasta valores superiores al 35%.

Ha quedado atrás el calentamiento en casas señoriales mediante chimeneas en las propias habitaciones o la utilización de los braseros para intentar compensar, aunque solo fuera en parte, las frías temperaturas exteriores.

Las calderas de 'calefacción central' fueron un gran avance, pero aún así solo estaban destinadas a edificios de cierto nivel, aunque utilizaran 'gas ciudad' o carbón.

La revolución en la calefacción doméstica llegó, sin duda, con las calderas individuales a gas y la gasificación, lo que socializó a unos costes razonables la posibilidad de tener calefacción en las viviendas, además de los radiadores eléctricos y las estufas catalíticas, y con un confort muy superior a lo conseguido con esos sistemas.

En estos años, las calderas han evolucionado, consiguiendo mucha más seguridad y, sobre todo, una vez alcanzada la misma, una eficiencia que en los sistemas de combustión raya el 100%, incluso en sistemas de calderas domésticas.

Los emisores también han evolucionado y, de los pesados radiadores de fundición se pasó a los ligeros radiadores de aluminio sin menospreciar a los de chapa que inundaron buena parte de instalaciones 'de obra' en el boom de la gasificación. En este apartado de los emisores hay que hablar con agrado de la evolución del suelo radiante (o radiante/refrescante) que, con la proliferación de las tuberías plásticas y de otros materiales como los aislamientos y morteros autonivelantes, han simplificado la instalación y reducido los espesores disminuyendo las inercias térmicas.

El reto está en el siguiente paso, la descarbonización. Esto de lo que tanto se oye hablar en los últimos tiempos es el proceso de la reducción de emisiones de carbono a la atmósfera, principalmente el CO₂, uno de los gases responsables del efecto invernadero y, con ello, del calentamiento global. Al final de lo que se trata es de conseguir un sistema económico global de bajas emisiones.

Hay que partir de que un sistema de calefacción es un consumidor de energía por lo que tendremos que realizar ciertas acciones para que en el consumo de esta energía las emisiones dañinas a la atmósfera sean las menores posibles.

El primer paso es tratar de consumir menos. Como siempre se ha dicho, la energía más barata (y la que menos contamina) es la que no se consume. En los edificios nuevos se consigue con diseños más exigentes en cuanto a aislamiento (las propias normativas como el RITE y el CTE obligan a ello); pero los edificios ya construidos lo tienen más complicado, aunque hay que tratar de mejorarlo.

Las primeras actuaciones que se hacen en los edificios ya construidos tienen que ver habitualmente con el cambio de ventanas que suele ser uno de los mayores escapes de energía desde el punto de vista de calefacción. Durante varios años ha habido campañas en forma de subvenciones para la mejora en el aislamiento de los “huecos” y el siguiente paso está siendo una nueva campaña de subvenciones, en este caso con bastante más cantidad de dinero, para las mejoras de aislamiento integrales de las envolventes del edificio (PAREER, PREE, fondos del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia, etc.).

Con estas acciones se ha disminuido, en muchos casos considerablemente, la demanda de energía y, por tanto, las emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera también lo harán.

El siguiente paso será la utilización de soluciones que sean más eficientes por lo que sus emisiones serán menores.

En las calderas, como se ha comentado, ha habido una evolución tecnológica que ha permitido la reducción de los consumos en muchos casos hasta valores superiores al 35%. El límite en este momento en soluciones de combustión lo marcan las calderas de condensación cuya tecnología, incluso en equipos domésticos, consigue unos rendimientos s/PCS cercanos al 98%. Esto indicaría que el estado del arte en los casos de combustión ha llegado casi al límite. Los propios reglamentos europeos de ecodiseño se han hecho eco de estos avances tecnológicos y así exigen que para los productos de combustión a gas a comercializar en la UE la eficiencia sea la de las calderas de condensación.

No todas las instalaciones pueden llegar a valores del 98% de eficiencia ya que, aunque los generadores en sí, por su diseño y fabricación puedan conseguir esos valores las calderas de condensación obtienen mayores o menores eficiencias según las condiciones de trabajo, siendo más altas trabajando a cargas bajas y con temperaturas de emisión menores.

Con estas premisas, se puede concluir que el mejor emisor para conseguir altas eficiencias con calderas de condensación es el suelo radiante ya que las temperaturas de impulsión hacia él son alrededor de 35 °C pero, incluso en esas condiciones, se puede mejorar con un buen control que adecúe la temperatura de emisión a las necesidades reales del ambiente a calefactar y de las condiciones exteriores (sondas exteriores, termostatos modulantes, etc.), condición sine qua non para poder aprovecharse de los beneficios de esta tecnología.

Aparentemente esto puede hacer parecer que las calderas de condensación solo son interesantes cuando el emisor es un suelo radiante… pues no. Muchas viviendas han ido mejorando su aislamiento y la demanda térmica es sensiblemente menor a la inicial; en casi todos los casos incluso los emisores (radiadores) que se instalaron originalmente para trabajar a más de 70 °C serán válidos para trabajar con calderas de condensación. Eso sí, será necesario dotar a la instalación del control modulante y/o con sonda exterior para que adecúe la temperatura de ida a los radiadores a la mínima posible que sea capaz de dar el confort necesario en la vivienda. Muchas veces parecerá que los radiadores solo están templados o casi fríos, pero será suficiente para mantener la vivienda en temperatura. Esto conseguirá unos ahorros muchas veces de más del 10 o 12% ya que la caldera trabajará con eficiencias mayores.

Lo anteriormente dicho es perfectamente válido asimismo para la utilización de bombas de calor como generador de calefacción, ACS e incluso refrigeración. En este caso es necesario dimensionar muy bien los generadores para que las potencias instaladas sean las idóneas.

No hay duda de que las bombas de calor son una herramienta perfecta para el objetivo de eliminación de gases de efecto invernadero y, en cualquier caso de rehabilitación será necesario tenerlo también en cuenta sin denostar unos u otros sistemas de generación.

Aunque ya con los cambios tecnológicos indicados anteriormente se reducirán considerablemente las emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera, los sistemas de combustión seguirán mejorando esta reducción de emisiones.

El primer paso es la adición de biogás a las redes de distribución del gas a combustionar. Se van modificando las normas para poder introducir mayores cantidades de estos biogases que harán que la combustión sea más medioambientalmente respetuosa.

Otro elemento que va a dar mucho que hablar es el Hidrógeno (H₂) cuya adición en las redes de gas es hoy por hoy puramente testimonial (<5% en España) y que se irá incrementando hasta valores cercanos al 20% en una primera fase.

Teniendo en cuenta que se utilice H₂ obtenido con energía renovable, y que la combustión del H₂ no genera gases de efecto invernadero se puede prever que esas emisiones de efecto invernadero serán considerablemente más reducidas.

La última pregunta que hay que hacerse es, ¿Hasta dónde se va a llegar con esta tecnología de la combustión del H₂? La respuesta la tenemos los fabricantes. Es una tecnología a implementar en un futuro muy cercano con multitud de experiencias reales ya instaladas en Europa.

No se habla de teorías a investigar. Los fabricantes ya disponen de fechas de lanzamiento para estos productos. Lo que ahora hay que hacer es empezar a modificar las redes de suministro y adecuarlas al H₂ y poder disponer de Hidrógeno verde.

El futuro de la descarbonización pasará también por la utilización de sistemas de combustión, eso sí, con hidrógeno y mientras tanto la utilización de calderas de condensación seguirá contribuyendo a esa reducción de gases de efecto invernadero objetivo mundial.

El futuro de la descarbonización pasará también por la utilización de sistemas de combustión, eso sí, con H₂ y mientras tanto la utilización de calderas de condensación seguirá contribuyendo a esa reducción de gases de efecto invernadero objetivo mundial.

El mejor emisor para conseguir altas eficiencias con calderas de condensación es el suelo radiante ya que las temperaturas de impulsión hacia él son de alrededor de 35 °C, eficiencia que todavía se puede mejorar con un buen control.