Aerotermia o geotermia: diferencias entre la bomba de calor aerotérmica y geotérmica

Las bombas de calor aerotérmicas intercambian energía con el aire ambiente, las geotérmicas lo hacen con la superficie de la tierra sólida y las hidrotémicas con aguas superficiales. Al ser las fuentes de energía diferentes, el intercambiador exterior también lo es. En el caso de las aerotérmicas, es del tipo gas refrigerante-aire, comúnmente denominados baterías.

Normalmente la geotérmicas y las hidrotérmicas están encasilladas bajo el mismo tipo, puesto que suelen utilizar agua como fluido caloportador para el intercambio de calor con el exterior, si bien en las primeras este circula por dentro de un intercambiador cerrado que penetra en el terreno (sonda geotérmica), mientras que las segundas pueden realizar un intercambio abierto directamente con el medio hidráulico (aunque no es lo habitual). Consecuentemente ambas utilizan intercambiadores gas refrigerante – agua, que suelen ser del tipo ”de placas”,”multitubilares” o “coaxiales”. Pero ambas son prácticamente las mismas versiones de los equipos, con lo que en los siguientes párrafos se les denominará de manera común a ambas como “geotérmicas”.

Los equipos de ambas tipologías, las aerotérmicas y las geotérmicas, son constructivamente muy parecidos, diferenciándose básicamente en el intercambiador exterior antes referido, en la necesidad de las primeras de disponer de un ventilador que desplace mecánicamente el aire, y en algunos aspectos del control. De hecho es fácil encontrar en los catálogos de los fabricantes versiones aerotérmicas y versiones geotérmicas de familias de equipos que ofrecen los mismos tamaños, en los que las versiones de ambas tipologías cuentan con muchos componentes comunes.

Diferencias en el funcionamiento

De esta diferente naturaleza de los intercambiadores exteriores surgen las diferencias que marcan su funcionamiento. A continuación se señalan tres de las más significativas. En el caso de los equipos de bomba de calor aerotérmicos, cuando funcionan en modo calefacción, casi siempre es necesario que el equipo realice “desescarches”, que son ciclos necesarios para eliminar el hielo depositado en las aletas de la batería y permitir que el equipo se continúe produciendo el intercambio térmico. Esta necesidad, lógicamente, no se da en los equipos geotérmicos.

Por otro lado, es sabido que las condiciones de funcionamiento del equipo dependen directamente de las temperaturas de los focos con los que intercambian calor; consecuentemente, en el caso de las bombas de calor aerotérmicas, aquellas dependen de la temperatura del aire exterior, que varía según la época climatológica e incluso dentro de un mismo día.

Ello no ocurre en el caso de las geotérmicas, en las que las condiciones de funcionamiento permanecen prácticamente constantes, puesto que la temperatura del terreno, a partir de una cierta profundidad, es invariable. La tercera está relacionada con las condiciones de trabajo motivadas por la naturaleza de la fuente exterior.

Tradicionalmente los equipos geotérmicos han dispuesto de valores de eficiencia energética significativamente superiores a los aerotérmicos, y esto se ha debido fundamentalmente a que las temperaturas de trabajo del fluido refrigerante que realiza el ciclo frigorífico permiten un intercambio de calor más favorable. No obstante, esta diferencia se viene acortando cada día, debido a la evolución tecnológica de las bombas de calor, haciendo que los equipos sean capaces de aprovechar mejor el calor que toman o ceden a la fuente a las diferentes temperaturas. Ello ha supuesto que las versiones aerotérmicas cada vez cuenten con valores estacionales de eficiencia más altos.

Disposición de los equipos y características de su aplicación

Desde el punto de su instalación, en el caso de las bombas de calor geotérmicas, tal y como se ha señalado anteriormente, es necesario recurrir a sondas geotérmicas o, para el caso de las hidrotérmicas, a fuentes hidráulicas exteriores, lo que condiciona su instalación tanto en lo que respecta la ubicación del equipo como a la necesaria proximidad del mencionado “intercambiador externo”. Por el contrario, en el caso de los equipos aerotérmicos es suficiente con disponer de un espacio abierto al exterior, normalmente una terraza del propio edificio.

Cara al servicio que dan a los usuarios, ambas tipologías funcionan de manera similar y ofrecen bastante similitud en cuanto a prestaciones, pudiéndose combinar ambas con prácticamente cualquier tipo de emisor. Pero la circunstancia antes referida de la tradicional mayor eficiencia de las bombas de calor geotérmicas, ha inducido a un hecho paradójico: las bombas de calor geotérmicas casi siempre están consideradas dentro de los planes de ayuda para el fomento del uso de energía procedentes de fuentes renovables y de apoyo a la eficiencia energética en la climatización, en los que estos equipos entran con facilidad. Mientras que tales planes se “olvidan “de las bombas de calor aerotérmicas.

Incluso choca ver cómo entidades que fomentan el uso de las energías renovables, que suelen incluir en sus propuestas la geotermia de baja entalpía, es decir, a las bombas de calor geotérmicas, ni siquiera mencionan las bombas de calor aerotérmicas (como si no existieran).

A veces da la sensación de que la aerotermia, por ser una tecnología muy utilizada, se ignora, cuando es altamente eficiente, está recogida en Directiva 2009/28 relativa al fomento de uso de energía procedente de fuentes renovables, y se trata además de una de las mejores soluciones que existen para climatización (calefacción, refrigeración y producción de ACS).

El reconocimiento y fomento de la tecnología aerotérmica, al igual que se hace con la geotermia, promocionaría el uso de estas bombas de calor y contribuiría a reducir el consumo energético y las emisiones de CO2 a la atmósfera, y a alcanzar un entorno más sostenible, con la ventaja adicional que se trata de una tecnología madura y ya utilizada en nuestra sociedad desde hace muchos años.
 

Artículo realizado por Manuel Herrero, Adjunto a dirección de AFEC ( Asociación de Fabricantes de Equipos de Climatización)