Energía solar vs aerotermia

Energía solar vs aerotermia

Energía solar y aerotermia, dos formas de obtener energía que están calificadas como renovables. Pero entre las dos hay grandes diferencias que debemos tener en cuenta cuando queremos elegir un sistema de calefacción para nuestro hogar. Ante todo, debemos saber qué es cada una y cómo funciona. Básicamente se denomina energía aerotérmica a la energía térmica que una bomba de calor extrae del aire ambiente. Y la energía solar es una energía renovable, obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación electromagnética y de los fotones procedente del Sol. Entre ellas hay muchas diferencias, y la principal es que la aerotermia no es totalmente limpia, ya que para aprovecharla necesitamos de una bomba de calor, que consume electricidad, y hasta el momento no podemos asegurar que esa electricidad se haya generado sin contaminar. Es decir, hemos tenido que utilizar carbón, gas, energía nuclear, etc. que no son renovables y contaminan nuestro planeta.
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  • ¿Aerotermia o solar?: características y funcionamiento
  • Tipos de aerotermia
  • ¿Es la aerotermia mejor que la solar?

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Fuente de la imagen: ©Hogarsense.es by ©mca

¿Aerotermia o solar?

Como hemos comentado al inicio, la energía solar y la energía aerotérmica están consideradas como renovables. Ya que ambas aprovechan recursos que en principio no se agotan, es decir, la energía solar aprovecha la luz del sol, los fotones que nos llegan desde el sol. Y la energía aerotérmica aprovecha la temperatura ambiente para calentar o enfriar agua. Aunque esta ultima, la aerotermia, necesita electricidad para que la bomba de calor funcione. Y hoy por hoy, sabemos que la electricidad la generamos aún en gran cantidad con carbón, gas, energía nuclear, etc. que son fuentes de energía contaminantes.

Aerotermia

La energía aerotérmica se aprovecha mediante las bombas de calor que se utilizan para producir agua caliente, refrigeración en verano y calefacción en invierno. Se trata de un sistema altamente eficiente. La aerotermia es, por tanto, la energía que una bomba de calor extrae del aire para producir agua fría o caliente y utilizarla para calefacción, aire acondicionado o agua caliente sanitaria (ACS).

El principio de funcionamiento de una bomba de calor es como trabajan los aires acondicionados. Es decir, aprovecha la temperatura del aire del exterior y recupera las calorías presentes en ese aire, transforma esta energía en calor o frio (según nos interesa en cada momento) y la transfiere al circuito de calefacción o refrigeración de la vivienda. A este proceso físico se lo conoce como “termodinámica”. El mecanismo utilizado es mediante un gas refrigerante, el cual, a través de cambios de estado, extrae el calor contenido en el aire a temperatura inferior y lo cede al agua a temperatura superior, convirtiendo así el flujo natural del calor.

Energía solar

Por otro lado, la energía solar es una energía renovable y totalmente limpia, obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación solar o electromagnética procedente del Sol. Actualmente, el calor y la luz del Sol puede aprovecharse por medio de diversos captadores como células fotoeléctricas, heliostatos o paneles solares térmicos, pudiendo transformarse en energía eléctrica o térmica.

El aprovechamiento de la energía solar se basa en la instalación de placas solares, tanto térmicos como fotovoltaicos. El funcionamiento de estos tipos de energía solar es diferente. Mientras los paneles térmicos utilizan un fluido para recoger el calor del sol y almacenarlo para su posterior utilización, bien como agua caliente o bien como valor para generar electricidad mediante una turbina y un generador. Los paneles fotovoltaicos están formados por un conjunto de células fotovoltaicas y basan su funcionamiento al efecto fotoeléctrico que se producen al incidir en ellos la luz solar.

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Tipos de aerotermia

Cuando hablamos de tipos de aerotermia o energía aerotérmica, debemos entender que no hay diferentes tipos de energías. Únicamente estamos hablando de la forma en que hemos conseguido aprovechar la temperatura del aire. Es decir, hemos desarrollado diferentes tipos de bombas de calor para aprovechar la temperatura del aire exterior y llevar esa energía a donde nos interese, bien al aire que hay dentro de nuestras viviendas, o bien al agua contenida en depósitos que utilizaremos en nuestra casa para ducharnos o para la calefacción.

Las bombas de calor pueden distinguirse de dos formas. La primera forma es dependiendo del combustible o energía que las hace funcionar, y la segunda es dependiendo de donde aprovecha la temperatura para realizar su ciclo de trabajo. Si hablamos de la primera forma de distinguirlas, lo podemos hacer entre las siguientes tipologías: las accionadas eléctricamente, como el modelo más extendido, en las que la energía necesaria para mover el compresor se obtiene a través de un motor eléctrico; las accionadas a gas, en las que el accionamiento del compresor lo realiza un motor endotérmico de combustión interna, y las accionadas térmicamente, en las que el cambio de estado del refrigerante se realiza mediante un ciclo de absorción o compresión térmica.

Fuente de la imagen: IDEA. Estudio del parque de bombas de calor de España

Pero bombas de calor hay de más tipos. Y si lo que distinguimos es el lugar o elemento del que aprovechas la temperatura, tenemos la siguiente clasificación. Las bombas de calor que aprovechan la temperatura del aire, las que aprovechan la temperatura del agua de un lago o de alguna bolsa de agua subterránea, otras aprovechan la temperatura del subsuelo, etc. Así tenemos las bombas de calor aire-aire, las aerotérmicas, que son los equipos de aire acondicionado que hay en muchas casas. Otras son las bombas de calor aire-agua, llamadas también aerotérmicas, que aprovechan la temperatura del aire para calentar o enfriar agua. Las bombas de calor agua-aire, hidrotérmicas, que aprovechan la temperatura del agua de un lago, por ejemplo, para calentar o enfriar el aire de una estancia. Y las bombas de calor tierra-aire o tierra-agua, también llamadas geotérmicas, que sirven para climatizar el aire de una vivienda y para calentar o enfriar agua, respectivamente.

¿Es la aerotermia mejor que la solar?

Si nos preguntamos que es mejor, la energía aerotérmica o la energía solar, debemos considerar a la energía solar mejor. El motivo ya lo hemos comentado anteriormente, y es que las bombas de calor necesitan electricidad para funcionar, y de momento no la generamos toda con fuentes naturales o renovables. Es decir, seguimos utilizando el carbón, el gas, las centrales nucleares, entre otros, para generar electricidad. Y estas fuentes de energía todos sabemos que son muy contaminantes y están perjudicando la estabilidad medioambiental de nuestro planeta.

Tanto si comparáramos la energía aerotérmica con la energía solar térmica, o con la fotovoltaica, en ambas comparativas siempre ganará. Aunque la diferencia de rendimientos en ambos casos variará y también en función del sistema de calefacción que elijamos. Así, podemos considerar que una bomba de calor para el aprovechamiento de la energía aerotérmica es equivalente en su objetivo a una instalación de energía solar térmica con placas solares. Ambas pueden alimentar un suelo radiante o incluso radiadores y ser aprovechado para la calefacción de nuestro hogar. En uno dependemos del suministro eléctrico para que el sistema completo funcione, y en el otro, placas solares térmicas, dependemos de la cantidad de solar que podamos aprovechar y también de la electricidad para que funcionen las bombas de circulación del agua dentro de los circuitos, aunque esta sea muy inferior a la que necesita el sistema con una bomba de calor.

En cambio, si lo comparamos con un sistema de energía solar fotovoltaica, debemos considerar que aún es mejor la energía solar, ya que estamos generando electricidad que podremos aprovechar para cualquier electrodoméstico de nuestra vivienda. Incluida la bomba de calor. Pero lo más importante no es cuál es mejor. Quizás lo que más nos debe importar es que ambas energías las podamos aprovechar, y combinar ambos sistemas para conseguir un mayor confort en nuestra casa, o negocio. Y al mismo tiempo consumir recursos energéticos más eficientes, y más económicos.

Solar-con-aerotermia

Fuente de la imagen y texto : ©Hogarsense.es by ©mca

En este sentido debemos comentar que es muy interesante la instalación de una bomba de calor, para aprovechar la aerotermia, tanto con una instalación de placas solares térmicas, una de placas fotovoltaicas o incluso una de placas solares hibridas.

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Calefacción solar

 Energía solar térmica

La energía solar también puede ser aprovechada para la calefacción de la casa. Al contrario que en el caso de la producción de agua caliente, el sistema no está optimizado para cubrir el 100% de la demanda energética a lo largo del año, por diversas consideraciones técnicas. Una es el peligro de sobrecalentamiento en verano; la otra es un criterio de eficiencia energética; no es eficiente optimizar una instalación para un periodo tan corto del año, y desperdiciar la energía el resto del tiempo.

Por este motivo, junto a la instalación solar se utiliza también un sistema de generación auxiliar, normalmente una caldera o una bomba de calor, que se encarga de elevar la temperatura hasta la temperatura deseada. A menudo se colocan placas de tubo de vacío en estas instalaciones, por su mayor eficiencia energética.

Energía solar

Suelo radiante

El suelo radiante es un sistema óptimo para trabajar junto con la energía solar. El suelo radiante consiste en unas tuberías que circulan bajo el suelo de la vivienda, y tiene múltiples ventajas frente al sistema convencional de radiadores. Las principales están relacionadas con el ahorro energético y con el confort que proporciona este sistema de calefacción:

  • Ahorro energético: viene dado por dos factores principales. Los radiadores son focos puntuales que emiten el calor hacia todo el volumen de la habitación. El suelo radiante cubre todo el suelo; al ser la superficie de emisión más elevada, no es necesario que se caliente tanto, con el consiguiente ahorro de combustible. Otro factor que favorece el ahorro de combustible es que el radiador debe calefactar todo el volumen de la habitación para que el habitante note la calefacción. El suelo radiante sin embargo, al estar siempre en contacto con el usuario, no necesita calentar todo el volumen.
  • Las ventajas que proporcionan el confort también son dos. Uno se deriva precisamente de la localización de la calefacción. Al estar en el suelo, siempre nos encontramos cerca del foco de emisión de la calefacción. Además, el suelo radiante es invisible, al contrario que los radiadores, con lo cual tenemos completa libertad para colocar los muebles donde nos plazca, y sin correr el peligro de golpearnos contra esquinas.

Calefacción sostenible

¿COMO AHORRAR EN ENERGÍA?

La calefacción sostenible puede llamarse a aquella que utiliza los sistemas menos contaminantes aplicando simultáneamente estrictos criterios de eficiencia energética. Además, es necesario tener en cuenta varios parámetros, como la forma de producir la calefacción, el aislamiento y la forma de distribuirla.

La energía sostenible se basa en los dos pilares de las energías renovables y la eficiencia energética .

Algunas definiciones para la energía sostenible:

  • Suministro de energía que satisfaga las necesidades actuales sin comprometer las necesidades de las generaciones futuras. La energía sostenible tiene dos componentes clave: la energía renovable y la eficiencia energética. – Asociación de Energía Renovable y Eficiencia
  • Una armonía dinámica entre una justa disponibilidad de bienes y servicios intensivos en energía para todas las personas y la preservación de la tierra para las generaciones futuras. La solución será encontrar fuentes de energía sostenibles y medios más eficientes de conversión y uso de energía.
  • Energía cuya ocurrencia es renovable dentro de la vida humana y que no causa daños a largo plazo al medio ambiente.

Un sistema de calefacción convencional pero sostenible sería la típica calefacción central, pero empleando calderas de bajo consumo y radiadores de bajo consumo.

De esta forma, no sería necesario retocar el sistema básico de calefacción de la casa, sólo la caldera y los radiadores, y sería así la solución más sencilla. Un sistema así puede proporcionar hasta un 50% de ahorro frente a los sistemas convencionales.

Otros sistemas, ya menos convencionales, aplicarían las energías renovables y requerirían de una instalación más compleja.