Energia aerotérmica

Energia aerotérmica

Pre-instalació de sol radiant en vivenda. Aerotermia i sol radiant solen instalar-se junts, encara que este tipo de calefacció també funciona en calderes, aixina com els radiadors verticals convencionals poden funcionar en aerotermia aire-aigua.

Es denomina energia aerotérmica a l'energia tèrmica que una bomba de calor extrau de l'aire ambiente. Es considera llegalment energia de font renovable conforme a la directiva 2009/28/CE de l'Unió Europea, en vigor, relativa al foment de l'us d'energia procedent de fonts renovables i per la que es modifiquen i es deroguen les Directives 2001/77/CE i 2003/30/CE. No obstant, un estudi de l'Institut Vasc de Competitivitat afirma en la nota 59 de la pàgina 36: «La aerotermia no es considera renovable al no alcançar el COP (coefficient of performance, rendiment) mínim (4,5) llevat en condicions de laboratori». Açò es deu a que segons el segon principi de la termodinàmica, és impossible transferir calor des d'un cos a un atre a major temperatura sense gastar energia (ejemplificado en la paradoxa del dimoni de Maxwell).

Unitat exterior d'una bomba de calor

En els sistemes de aerotermia, la bomba de calor és del tipo aire-aire o aire-aigua. El primer dels dos térmens indica el mig exterior (aire) en el que la màquina intercanvia calor, mentres que el segon indica el mig interior. Per a proporcionar 100 unitats d'energia tèrmica (calor) la aerotermia necessita injectar entorn a 30 unitats d'energia elèctrica. La cantitat exacta dependrà de l'aparat (uns fabricants produïxen aparats més eficients que uns atres), del seu estat de manteniment (un aparat correctament mantingut serà més eficient) i de la diferència de temperatura entre l'exterior i l'interior (l'eficiència és major quant menor és la diferència de temperatura).

Quan funciona per a calefacció, l'aparat de aerotermia extrau calor de l'aire exterior i ho injecta en l'interior. Quan funciona per a refrigeració, extrau calor de l'aire interior i ho llibera a l'exterior. En este modo de funcionament la majoria dels aparats d'aire acondicionat (acondicionadors d'aire) també extrauen (per raons de confort) vapor d'aigua de l'aire interior i ho expulsen a l'exterior en forma d'aigua líquida. Funcionant per a calefacció en condicions òptimes, la aerotermia consumix (cost variable) solament el 25 % de l'energia elèctrica que consumiria la calefacció elèctrica convencional (de resistències), encara que el cost fix de l'aparat és molt major. Ademés de calefacció, l'aparat de aerotermia pot produir aigua calenta sanitària (ACS).

Orige i impacte en el sector de la climatisació

L'energia aerotérmica té les seues raïls teòriques en els principis de la termodinàmica desenrollats en el XIX per Nicolás Léonard Sadi Carnot i Lord Kelvin. El primer sistema funcional de bomba de calor va ser construït en 1856 per l'ingenier austríac Peter von Rittinger, qui ho va utilisar per al secat de salmorra, marcant una de les primeres aplicacions pràctiques d'estos conceptes.

Durant les décades següents, es varen perfeccionar els sistemes basats en cicles de compressió de vapor. En Suïssa, entre els anys 1940 i 1950, es varen instalar les primeres bombes de calor a escala industrial. L'interés per estes tecnologies es va intensificar despuix de la crisis energètica dels anys 70, per la necessitat de fonts energètiques més eficients i eléctricamente impulsades.

El desenroll específic de la tecnologia aire-aigua, sobre la que es basa la aerotermia moderna, va escomençar a consolidar-se en la segona mitat del XX com una solució eficaç per a la climatisació d'espais i la producció d'aigua calenta sanitària (ACS). Este tipo de bomba de calor permet extraure energia tèrmica de l'aire exterior inclús a baixes temperatures, lo que ha facilitat la seua integració en climes diversos.

A partir de les décades de 1950 i 1960, vàries companyies especialisades en climatisació varen escomençar a incorporar esta tecnologia als seus catàlecs de productes. Per eixemple, Daikin va desenrollar en 1958 un dels primers sistemes de bomba de calor reversible per a us residencial. Posteriorment, atres marques com Mitsubishi Electric, Panasonic, Bosch, Vaillant o Saunier Duval varen impulsar l'expansió de la aerotermia en games dissenyades per a millorar l'eficiència energètica, adaptar-se a diferents zones climàtiques i integrar-se en atres fonts renovables.

Estes empreses han eixercitat un paper rellevant en l'expansió de la aerotermia en mercats com Europa, a on la seua implementació s'ha vist favorida per directives comunitàries que impulsen l'us d'energies netes en edificis, com la Directiva 2009/28/CE i les seues actualisacions en el marc del Pacte Vert Europeu.

Actualment, la aerotermia és una tecnologia en auge en el sector de la climatisació, tant en obra nova com en rehabilitació, per la seua capacitat de reduir les emissions de gasos d'efecte hivernàcul i la seua compatibilitat en objectius de neutralitat climàtica a mig determini.

Estructura de l'electrodomèstic

Normalment un aparat de aerotermia es compon d'una unitat exterior (compressor) i una atra interior, comunicades per cables elèctrics i tubos de decorreguts. Ademés conta en una unitat d'almagasenament ACS, la qual també pot estar inclosa en l'unitat interior, i en un sistema de calefacció i/o refrigeració.