Ante el escenario de transición energética, una de las principales estrategias es la utilización de equipos bomba de calor

El concepto de aerotermia se consolidó oficialmente en el año 2009, cuando la Directiva 2009/28/CE relativa al fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables, que será derogada, el 1 de julio de 2021, por la Directiva 2018/2001, estableció como energía procedente de fuentes renovables, a aquella procedente de fuentes renovables no fósiles, es decir, energía eólica, solar, aerotérmica, geotérmica, hidrotérmica y oceánica, hidráulica, biomasa, gases de vertedero, gases de plantas de depuración y biogás, siendo la energía aerotérmica, la almacenada en forma de calor en el aire ambiente.

En relación con la nueva Directiva 2018/2001 de renovables, que refunde la Directiva 2009/28, hay que destacar que, a la hora de contemplar los diferentes tipos de energía renovable, engloba los términos de 'Aerotermia' y de 'Hidrotermia', bajo el concepto de ENERGÍA AMBIENTE, que se define como:

El equipo capaz de utilizar esta energía ambiente, aerotérmica, es la bomba de calor, que se define como una máquina térmica que, utilizando un gas refrigerante en un ciclo termodinámico cerrado, transfiere calor del entorno natural, como es el aire, a un edificio o a aplicaciones industriales invirtiendo el flujo natural del calor, de modo que fluya de una temperatura más baja a una más alta. Básicamente, el proceso consiste en extraer el calor de esta fuente de energía renovable, aerotermia, a través del evaporador, y transferirlo a un foco de alta temperatura a través del condensador. Las bombas de calor reversibles pueden trasladar calor de un edificio al entorno natural, enfriando así el interior del mismo. Mediante un dispositivo adicional (una válvula de 4 vías), se puede hacer circular el refrigerante en uno u otro sentido y se invierte así el flujo de aire entre el exterior y el interior.

Actualmente las bombas de calor son capaces de cubrir los siguientes servicios:

• Calefacción
• Calefacción y refrigeración
• Agua Caliente Sanitaria (ACS)
• Calefacción, refrigeración y ACS (Equipos multitarea)

Las bombas de calor aerotérmicas pueden ser de tipo 'aire-aire' o 'aire-agua'. La primera palabra indica el tipo de fluido o medio, aire en el caso de los equipos aerotérmicos, con el que la máquina intercambia calor con el exterior (tomándolo en modo calefacción o cediéndolo en modo refrigeración) y la segunda, indica el medio o fluido interior, agua o aire, al que se transfiere el calor de la bomba de calor (cediéndolo en modo calefacción o tomándolo en modo refrigeración).

Bomba de calor aire-aire

Ambos intercambios, con el exterior y el interior, se realizan por medio del aire, que, impulsado por ventiladores, atraviesa los dos intercambiadores de calor, denominados baterías, por los que circula el gas refrigerante que transporta el calor a lo largo del circuito.

Bomba de calor aire-agua

En modo calefacción, estos equipos toman el calor del aire exterior y lo transfieren a un circuito de agua. El agua caliente se distribuye a unidades terminales tales como radiadores, suelo radiante o fancoils, que a su vez ceden el calor de ese agua al ambiente interior del recinto a calefactar.

En modo refrigeración, en el intercambiador exterior se cede el calor del agua al aire, en tanto que en el intercambiador interior se absorbe el calor del ambiente calentando el agua.

Es decir, estos equipos incorporan un intercambiador o batería, refrigerante-aire, y un intercambiador refrigerante-agua.

En el caso de las bombas de calor de ACS, el intercambio de energía se realiza siempre en un depósito de acumulación.

Un aspecto muy importante para los equipos bomba de calor ha sido la actualización del CTE. En concreto lo recogido en la sección HE4 del Documento Básico de Ahorro de Energía (DB HE), donde se ha pasado de hablar de "Contribución solar mínima de agua caliente sanitaria" a "Contribución mínima de energía renovable para cubrir la demanda de agua caliente sanitaria". Es decir, se ha abierto el campo de aplicación a todas las energías procedentes de fuentes renovables, entre las que se encuentra la aerotermia.

En esta línea, establece que la contribución mínima de energía procedente de fuentes renovables cubrirá, al menos, el 70% de la demanda energética anual para ACS y para climatización de piscinas, obtenida a partir de los valores mensuales, e incluyendo las pérdidas térmicas por distribución, acumulación y recirculación. Esta contribución mínima se reducirá al 60% cuando la demanda de ACS sea inferior a 5.000 l/d.

Hay que tener en cuenta que el CTE considera, únicamente, la aportación renovable de la energía con origen in situ o en las proximidades del edificio, o procedente de biomasa sólida, y que las fuentes renovables que satisfagan la contribución renovable mínima de ACS y/o climatización de piscinas, pueden estar integradas en la propia generación térmica del edificio o ser accesibles a través de la conexión a un sistema urbano de calefacción.

En relación con los objetivos fijados en la UE, para 2030, el PNIEC (Plan Nacional Integrado Energía y Clima) concreta para España:

• 23% de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) respecto a 1990.
• 42% de energías renovables sobre el consumo total de energía final.
• 39,5% de mejora de la eficiencia energética.
• 74% de energías renovables en la generación eléctrica.

Ante este escenario de transición energética, no cabe duda que una de las principales estrategias es la utilización de equipos bomba de calor. Es una tecnología, que además de ser fiable y consolidada, proporciona calefacción, refrigeración y ACS mediante la utilización de energía procedente de fuentes renovables, contribuyendo así al cuidado del medio ambiente y a las políticas de descarbonización impulsadas por la Comisión Europea, gracias a su eficiencia energética, al uso de energía renovable y a la reducción de emisiones de CO₂.

La tecnología bomba de calor está respaldada por diversos organismos, como una solución eficiente y respetuosa con el medio ambiente para la climatización de los edificios y es clave en los Edificios de Energía de Consumo casi Nulo, especialmente cuando se contempla la refrigeración.

En esta línea, la Comisión Europea en su Comunicación relativa a la Estrategia de la UE relativa a la calefacción y la refrigeración, menciona que “La transformación de un edificio en un edificio eficiente permite el cambio a bombas de calor... Estos aparatos ahorran costes. Las bombas de calor pueden transformar una unidad de electricidad o gas en 3 o más unidades de calefacción o refrigeración”.

Así mismo, es importante destacar, en relación a la Directiva 2018/2001 mencionada al principio de este artículo, los siguientes aspectos:

• Establece un objetivo vinculante de la Unión de una cuota de, al menos, un 32 % de energías renovables del consumo final bruto de energía de la UE en 2030.
• Considera que el sector de la calefacción y de la refrigeración es clave para acelerar la descarbonización del sistema energético, dado que representa cerca de la mitad del consumo final de energía de la Unión, además de ser un sector estratégico en términos de seguridad energética, ya que se prevé que cerca del 40 % del consumo de energías renovables en 2030 proceda de la calefacción y la refrigeración.
• Establece que, a más tardar el 31 de diciembre de 2021, la Comisión adoptará actos delegados, con el fin de completar la presente Directiva estableciendo una metodología para calcular la cantidad de energía renovable utilizada para la refrigeración y la refrigeración urbana y para modificar el anexo VII ”Balance energético de las bombas de calor”. Esa metodología incluirá factores de rendimiento estacional mínimos para las bombas de calor que operan en modo reversible.

En base a todo lo anterior, no cabe duda que los equipos bomba de calor son idóneos para todo tipo de instalaciones, industriales, comerciales y por supuesto las residenciales, donde el confort es muy importante y la demanda de calefacción, refrigeración y ACS se puede cubrir, incluso, con un solo equipo.

Desde Afec, por sexto año consecutivo, mediante el Plan de Promoción de Bomba de Calor, se van a continuar difundiendo las diferentes características que hacen que estos equipos, sean grandes aliados a la hora de proporcionar climatización y ACS, de una forma eficiente, utilizando energía renovable y con bajas emisiones de CO₂, a la vez que puede contribuir a mejorar la calidad de aire interior.

Teniendo en cuenta que el objetivo final es cumplir con las políticas de descarbonización, la tecnología bomba de calor se presente como el sustituto ideal para los sistemas de calefacción tradicionales y, en esa línea están experimentando un crecimiento importante, en los equipos aire-agua, tal y como se refleja en las estadísticas de Afec. En el año 2020, los equipos aire-agua han supuesto alrededor del 13,5%, en valor, respecto al total del mercado de máquinas. Todo ello gracias, principalmente, a un crecimiento en ese año por encima del 22% de los equipos aire-agua Multitarea, clara evidencia del auge de esta tecnología como sistema combinado de calefacción, refrigeración y productor de agua caliente sanitaria.