Com funciona l'aerotèrmia i quins avantatges té
L'aerotèrmia s'ha convertit en una de les solucions més eficients i sostenibles per climatitzar habitatges a Europa. En els darrers anys, la instal·lació d'aerotèrmia en habitatges de Barcelona ha crescut de forma notable, especialment en països com Espanya on el clima permet aprofitar molt bé aquesta tecnologia. L'aerotèrmia permet produir calefacció, refrigeració i aigua calenta sanitària utilitzant l'energia continguda en l'aire exterior, reduint significativament el consum energètic i les emissions de CO₂ en comparació amb els sistemes tradicionals basats en gas o gasoil.
En aquest article analitzem en profunditat com funciona l'aerotèrmia en habitatges, quins components formen una instal·lació domèstica, com es produeix la calor o el fred, quina eficiència té i per què es considera una de les tecnologies clau en la transició energètica. També s'inclouen referències a fonts oficials per ampliar la informació tècnica.
Què és l'aerotèrmia
L'aerotèrmia és un sistema de climatització d'alta eficiència que aprofita l'energia tèrmica present en l'aire exterior per generar calefacció, refrigeració i aigua calenta. El seu funcionament es basa en una bomba de calor que, mitjançant un cicle termodinàmic, aconsegueix transferir més energia de la que consumeix, reduint dràsticament la dependència dels combustibles fòssils.
A Voltura Projects, integrem aquesta solució en les nostres reformes per optimitzar el rendiment energètic dels immobles. No es tracta només de substituir una caldera, sinó d'actualitzar la infraestructura de l'habitatge cap a un model electrificat i sostenible. En implementar l'aerotèrmia, aconseguim que el confort tèrmic convisqui amb una reducció real dels costos operatius i un menor impacte ambiental.
Com funciona l'aerotèrmia
L'aerotèrmia és un sistema de climatització que utilitza l'energia tèrmica continguda en l'aire exterior per produir calefacció, refrigeració i aigua calenta sanitària en un habitatge. El seu funcionament es basa en una tecnologia coneguda com a bomba de calor aire-aigua, capaç de captar calor de l'ambient fins i tot quan la temperatura exterior és baixa.
"Aquest sistema no genera calor cremant combustible, com passa amb les calderes de gas o gasoil, sinó que transfereix calor d'un lloc a un altre mitjançant un cicle termodinàmic. Segons l'Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE), les bombes de calor aerotèrmiques poden obtenir fins a un 75% de l'energia de l'aire exterior i només necessiten aproximadament un 25% d'energia elèctrica per funcionar."
En termes simples, el sistema extreu calor de l'aire exterior, l'amplifica mitjançant un compressor i la transfereix al sistema de calefacció de l'habitatge o al circuit d'aigua calenta.
Principi físic de l'aerotèrmia
El funcionament de l'aerotèrmia es basa en el mateix principi que utilitzen els frigorífics o els sistemes d'aire condicionat: el cicle frigorífic. Aquest cicle permet moure calor des d'un entorn fred cap a un altre de més calent utilitzant un fluid refrigerant i energia elèctrica.
[Image of thermodynamic refrigeration cycle]Fins i tot quan la temperatura exterior és baixa, l'aire conté energia tèrmica. La bomba de calor captura aquesta energia i la concentra per poder utilitzar-la dins de l'habitatge. Aquest procés es produeix mitjançant canvis d'estat del refrigerant i variacions de pressió dins del sistema.
L'eficiència d'aquest procés és molt alta perquè el sistema no produeix calor directament, sinó que la transporta. Per aquesta raó es pot obtenir més energia tèrmica de la que es consumeix en electricitat.
Components d'un sistema d'aerotèrmia en un habitatge
Una instal·lació domèstica d'aerotèrmia està formada per diversos elements que treballen conjuntament per captar energia de l'aire, transformar-la i distribuir-la per l'habitatge.
Els principals components són els següents:
Cadascun d'aquests elements compleix una funció específica dins del sistema i permet que el cicle termodinàmic es realitzi de forma contínua.
Unitat exterior
La unitat exterior és l'element encarregat de captar l'energia de l'aire. S'instal·la fora de l'habitatge, generalment en façana, terrassa o jardí.
Aquesta unitat conté el ventilador, l'evaporador i el compressor. El ventilador aspira aire de l'exterior i el fa passar per l'evaporador, on el refrigerant absorbeix la calor de l'ambient.
Unitat interior
La unitat interior gestiona la distribució de la calor dins de l'habitatge. En molts sistemes s'anomena mòdul hidràulic.
Aquest equip conté els intercanviadors de calor, les bombes de circulació i els controls electrònics que regulen el funcionament del sistema. Des d'aquí s'envia l'aigua calenta cap al sistema de calefacció o cap al dipòsit d'aigua sanitària.
Dipòsit d'aigua calenta sanitària
En moltes instal·lacions domèstiques l'aerotèrmia també s'utilitza per produir aigua calenta sanitària (ACS). Per a fer-ho s'instal·la un acumulador o dipòsit on s'emmagatzema l'aigua escalfada per la bomba de calor.
Això permet disposar d'aigua calenta en qualsevol moment sense haver d'activar el sistema contínuament.
El cicle termodinàmic pas a pas
El funcionament de l'aerotèrmia es basa en un cicle tancat que es repeteix contínuament mentre el sistema està en funcionament. Aquest cicle consta de quatre etapes principals.
Captació de calor de l'aire
El procés comença a l'evaporador de la unitat exterior. El ventilador fa passar aire exterior a través d'aquest intercanviador i el refrigerant absorbeix la calor present a l'aire.
En absorbir aquesta energia, el refrigerant canvia d'estat i passa de líquid a gas.
Compressió del refrigerant
El gas refrigerant passa al compressor, on s'augmenta la seva pressió. Aquest augment de pressió provoca que la temperatura del gas s'elevi considerablement.
En aquesta fase el sistema utilitza electricitat per accionar el compressor, que és el principal consumidor energètic de la instal·lació.
Transferència de calor a l'aigua
El gas calent passa al condensador, on transfereix la calor al circuit d'aigua de l'habitatge. Aquesta aigua calenta s'utilitza per alimentar el sistema de calefacció o el dipòsit d'aigua sanitària.
Durant aquest procés el refrigerant es refreda i torna al seu estat líquid.
Expansió del refrigerant
Finalment el refrigerant passa per una vàlvula d'expansió que redueix la seva pressió i temperatura, preparant-lo per iniciar novament el cicle.
Aquest procés es repeteix contínuament mentre el sistema està en funcionament.
Com es distribueix la calor dins d'un habitatge
Un cop l'aerotèrmia genera aigua calenta, aquesta energia s'ha de distribuir per l'habitatge mitjançant diferents sistemes d'emissió de calor.
Els més habituals en instal·lacions domèstiques són els següents:
Terra radiant
El terra radiant és un dels sistemes més eficients per treballar amb aerotèrmia. Consisteix en una xarxa de canonades instal·lades sota el paviment per les quals circula aigua calenta a baixa temperatura.
[Image of underfloor heating system installation]Aquest sistema permet distribuir la calor de forma uniforme per tot l'habitatge i funciona amb temperatures d'aigua entre 30 i 45 °C, la qual cosa millora l'eficiència del sistema.
Radiadors de baixa temperatura
En habitatges ja existents també es poden utilitzar radiadors dissenyats per treballar amb aigua a menor temperatura que els radiadors tradicionals.
Això permet aprofitar l'aerotèrmia sense necessitat d'instal·lar terra radiant.
Fancoils
Els fancoils són unitats que contenen un ventilador i un intercanviador de calor. Permeten tant calefacció com refrigeració, ja que poden treballar amb aigua calenta o freda.
Aquest sistema és comú en habitatges que desitgen climatització completa durant tot l'any.
Com produeix fred l'aerotèrmia
L'aerotèrmia també pot utilitzar-se per refrigerar un habitatge durant l'estiu. En aquest cas el cicle termodinàmic s'inverteix.
El sistema extreu la calor de l'interior de l'habitatge i l'expulsa a l'exterior, funcionant de forma similar a un aire condicionat.
Aquest mode de funcionament es coneix com a bomba de calor reversible i permet utilitzar un sol sistema per a calefacció i refrigeració.
Eficiència energètica de l'aerotèrmia
Un dels aspectes més importants de l'aerotèrmia és la seva elevada eficiència energètica. Aquesta eficiència es mesura mitjançant el coeficient de rendiment o COP.
El COP indica quanta energia tèrmica s'obté per cada unitat d'energia elèctrica consumida.
| Sistema | Eficiència aproximada |
|---|---|
| Caldera de gas | 90% – 95% |
| Bomba de calor aerotèrmica | 300% – 400% |
Això significa que per cada kWh d'electricitat consumida es poden generar entre 3 i 4 kWh de calor. Segons la Direcció General d'Energia de la Comissió Europea, les bombes de calor són una tecnologia clau per reduir la dependència de combustibles fòssils en els edificis.
Tipus d'instal·lacions d'aerotèrmia en habitatges
Existeixen diferents configuracions d'aerotèrmia segons les necessitats de l'habitatge.
Aerotèrmia només per a aigua calenta
Alguns sistemes s'utilitzen únicament per produir aigua calenta sanitària. Aquest tipus d'instal·lació és comú en pisos on no es vol canviar tot el sistema de calefacció.
Aerotèrmia per a calefacció i aigua calenta
És la instal·lació més habitual en habitatges unifamiliars o reformes completes. La bomba de calor proporciona tant calefacció com aigua calenta sanitària.
Aerotèrmia per a climatització completa
En aquest cas el sistema proporciona calefacció, refrigeració i aigua calenta sanitària durant tot l'any.
Avantatges de l'aerotèrmia en habitatges
L'aerotèrmia presenta nombrosos avantatges enfront dels sistemes de calefacció tradicionals.
A més, en no necessitar combustibles fòssils, elimina problemes associats a l'emmagatzematge de gas o gasoil.
Limitacions de l'aerotèrmia
Tot i els seus avantatges, l'aerotèrmia també presenta algunes limitacions que s'han de considerar en projectes de reforma o rehabilitació.
Per aquesta raó és habitual combinar la instal·lació d'aerotèrmia amb millores en l'aïllament tèrmic de l'habitatge.
L'aerotèrmia en el context de la rehabilitació energètica
L'aerotèrmia forma part de les tecnologies recomanades en els plans europeus d'eficiència energètica per a edificis. A Catalunya existeixen diferents programes d' ajudes per fomentar la instal·lació dins de projectes de rehabilitació energètica.
Aquests programes es poden consultar a la web oficial del Ministeri per a la Transició Ecològica i el Repte Demogràfic, on es detallen les subvencions disponibles per millorar l'eficiència energètica dels habitatges.
L'experiència de Voltura Projects
L'aerotèrmia és una tecnologia de climatització basada en bombes de calor que aprofita l'energia tèrmica continguda en l'aire exterior per produir calefacció, refrigeració i aigua calenta sanitària. El seu funcionament es basa en un cicle termodinàmic que permet transferir calor d'un entorn a un altre amb un consum elèctric relativament baix.
Gràcies a la seva alta eficiència energètica, el seu baix impacte ambiental i la seva capacitat per integrar-se amb energies renovables com l'energia solar, l'aerotèrmia s'està consolidant com un dels sistemes més utilitzats en nous habitatges i en projectes de rehabilitació energètica.
En ciutats com Barcelona, on les temperatures són moderades durant gran part de l'any, aquest tipus de sistemes pot oferir un rendiment especialment elevat, convertint-se en una solució cada vegada més habitual en reformes integrals d'habitatges.
¿Necessites pressupost?
Consulta'ns sense compromís sobre el teu projecte.