Sistemas de calefacción y agua caliente

Uno de los consumos energéticos que mayor efecto tiene sobre los costes energéticos de los hogares españoles y que en mayor medida afecta al confort del hogar es el asociado a la climatización. Dependiendo del tipo de suministro energético disponible, así como de las características de cada hogar, y del uso demandado (climatización y/o agua caliente) cada una de las soluciones puede resultar en mayor o menor medida adecuada.

- Bomba de calor. Una bomba de calor es un aparato capaz de calentar una zona, mediante el intercambio de calor entre dos fluidos. Funciona con energía eléctrica, y existen varios sistemas de funcionamiento:

  • Aire – aire: Se produce el intercambio de calor entre dos flujos de aire, uno interior y otro exterior.
  • Aire – agua: Se produce el intercambio de calor entre el aire exterior y un flujo de agua que se canaliza en la vivienda.

Agua – agua: Se produce el intercambio de calor entre una fuente de agua climatizada natural (como podría ser el agua subterránea) y un circuito de agua canalizada en la vivienda.

Por otra parte, pueden clasificarse según su utilidad para climatización, existiendo bombas de calor reversibles, es decir, capaces de producir calor o frío dentro de la vivienda, o no reversibles, capaces únicamente de producir calor o frío.

El equipo necesario es una bomba de calor ubicada en el exterior (en una fachada o terraza), un sistema de canalización de aire o agua y uno o varios splits que distribuyen el aire por el interior. Los sistemas compactos prescinden de equipos internos, conduciendo el aire a través de un sistema de canalización que distribuye el aire por toda la vivienda.

Las bombas de calor son los equipos de climatización con rendimientos más altos, que en el caso de los equipos de aire logran alcanzar temperaturas de confort rápidamente. Sin embargo, el consumo de energía eléctrica puede provocar que el gasto en energía final sea superior a otros sistemas, más aún si se requiere de múltiples aparatos de distribución si se posee un sistema Split, por lo que no en este caso no suelen ser recomendable para viviendas amplias. Por otra parte, los sistemas dependientes de un flujo de aire exterior disminuyen su rendimiento cuando la temperatura ambiental es inferior a 5Cº.

- Calefactores eléctricos. Su funcionamiento se basa en un flujo de aire que se calienta al atravesar una resistencia eléctrica, distribuyéndose el aire caliente por el ambiente gracias a un sistema ventilador. Existe una amplia oferta de calefactores eléctricos en el mercado con distintas potencias y funcionalidades. Si bien estos aparatos no requieren de una instalación previa, presentan modelos compactos, pueden encontrarse a precios muy económicos, suelen presentar consumos eléctricos elevados. Incorporan un sistema de ventilación del aire, facilitando que se obtenga una sensación térmica confortable rápidamente, si bien una vez desconectados se pierde la sensación térmica con rapidez. Por este motivo resultan adecuados únicamente en viviendas ubicadas en zonas climáticas con inviernos poco rigurosos en las que se demanda una fuente de calor de forma puntual para habitaciones o espacios reducidos.

- Estufas eléctricas. Aparatos eléctricos que proporcionan calor mediante tubos infrarrojos que radian directamente sobre los objetos situados frente a la misma. Al igual que los calefactores eléctricos, existe una gran oferta de modelos económicos, compactos y que no requieren instalación previa, si bien requieren un elevado consumo eléctrico (a mayor potencia, mayor consumo). Al radiar directamente sobre los objetos, pueden ser adecuados para calentar una pequeña zona situada en un espacio abierto más amplio, si bien son sistemas poco eficientes para calentar estancias amplias y su baja inercia térmica provoca que una vez apagados no perdure la sensación de calor.

- Convectores. Son sistemas similares a los calefactores eléctricos que, en lugar de forzar al convección del aire mediante un ventilador, calientan el aire en una cámara cerrada favoreciendo su convección natural por las aperturas situadas en la parte superior. Su principal ventaja es que son muy silenciosos, si bien ocupan un mayor espacio y requieren una cantidad mayor de tiempo para calentar el aire mediante convección natural.

- Radiadores de aceite. Son sistemas similares a los convectores, incorporando a la resistencia eléctrica un aceite de alta densidad que mejora su inercia térmica, permitiendo que una vez apagados sigan suministrando calor durante un espacio de tiempo. Por el contrario, suelen requerir más tiempo para comenzar a suministrar calor, dado que el sistema de aceite debe calentarse primero, y los modelos son más pesados que los convectores.

- Emisores térmicos. Los emisores térmicos son un sistema de calefacción fija a modo de “radiadores” fijados en la pared y conectados a la red eléctrica. Entre sus principales ventajas se incluye la facilidad de la instalación, siendo necesario únicamente su anclaje en los puntos en los que se desea disponer de una fuente de calor, así como el poco espacio que requieren. Suelen incorporar, además, cromotermostatos que facilitan la selección de una temperatura deseada de la estancia, así como las horas de funcionamiento, permitiendo controlar con mayor facilidad su consumo. Existen 3 tipos de emisores térmicos: secos, de fluido y cerámicos. La principal diferencia en su funcionamiento es su inercia térmica, presentando una menor inercia los emisores secos y mayor los emisores cerámicos.

- Calderas de gas canalizado. En aquellos casos en los que se cuenta con suministro de algún tipo de gas canalizado, tanto la calefacción como el agua caliente sanitaria pueden obtenerse mediante el uso de una caldera. El uso de estos sistemas requiere de un espacio para la caldera, así como la instalación de un sistema de canalización de agua, bien a radiadores o bien a un sistema de suelo radiante. Dados los riesgos asociados a este tipo de suministros, las calderas de gas requieren labores de mantenimiento obligatorias. Existe un amplio mercado de calderas, difiriendo en su funcionamiento y eficiencia, si bien el precio final dependerá en cualquier caso del mercado del combustible específico. Más información sobre eficiencia energética en calderas.

- Estufa de gas. Dado el coste actual del gas embotellado, las estufas de gas se ha convertido en una alternativa para aquellas viviendas sin instalaciones de climatización más complejas. Entre sus principales ventajas se encuentra la diversidad de modelos y su sencilla instalación, si bien requiere de espacio para la bombona y una unidad para cada punto en el que se desee disponer de una fuente de calor. Aunque los modelos actuales han avanzado mucho en cuanto a seguridad, deben seguirse las recomendaciones de mantenimiento y seguridad, estando las más importantes la necesidad de utilizar estos sistemas en espacios abiertos y ventilados. Existen tres tipos principales:

  • Estufas de gas de infrarrojos o radiante: La combustión de gas calienta una placa agujereada de material cerámico que radia energía hacia el exterior. Suelen ser las calderas que mayor potencia alcanzan, pudiendo calentar espacios más amplias (hasta 35m2).
  • Estufas de gas catalíticas: La combustión de gas calienta una placa catalítica. Alcanzan menor potencia que las anteriores, pero la placa no funciona con fuego directo por lo que son más seguras frente a quemaduras. Adecuadas para estancias de hasta 25m2.
  • Estufas de gas con llama azul: A través de la combustión del gas calientan el aire circundante que reparte el calor por convección. Pueden alcanzar potencias similares a las estufas radiantes, y las que permiten alcanzar una sensación térmica cálida con más rapidez.

- Energías renovables. Los sistemas de autogeneración renovable, como la energía solar térmica, fotovoltaica o microeólica, aprovechan fuentes de energía natural como la luz solar o el viento como suministro para usos domésticos. La energía solar térmica basa su funcionamiento en el calentamiento de un flujo de agua para su uso como calefacción o agua caliente sanitaria. Si bien estos sistemas dependen de condiciones ambientales para su funcionamiento, suelen incorporarse como apoyo de los sistemas de suministro de agua caliente existentes, o bien como único sistema de suministro en aquellos puntos donde no se dispone de un suministro constante de gas o electricidad. Su principal ventaja es el ahorro de costes derivados del consumo de combustibles, si bien requieren una compleja instalación inicial, así como espacios amplios y mantenimiento.

- Caldera biomasa. La biomasa es un combustible muy económica, hasta 4 veces menos que otras energías convencionales, y presentan grandes ventajas ambientales y sociales, como el aprovechamiento de un producto maderero nacional, la creación de empleo, el control de incendios o la reducción de emisiones de CO2. Si bien es una tecnología que ha crecido durante los últimos años, ya existe una extensa gama de calderas en el mercado con calderas a partir de los 1.000€ compatibles con sistemas de agua caliente sanitaria y calefacción. Sin embargo, deben tenerse en cuenta limitaciones de esta tecnología, como la necesidad de un amplio espacio de almacenamiento para el combustible, las necesidades de mantenimiento de la caldera, incluyendo la retirada de cenizas, o que la distribución del combustible está menos desarrollada que otros sistemas.

- Termo eléctrico. Sistema que calienta un depósito de agua de capacidad variable según el modelo, mediante una resistencia eléctrica. Las paredes del termo aíslan el agua caliente del exterior, de modo que suministra agua caliente de forma inmediata.

¿Cómo se mide el rendimiento?

El rendimiento indica la cantidad de energía calorífica que un sistema es capaz de generar por cada unidad de energía invertida en el mismo. Un sistema con un rendimiento del 100% implica que por cada kWh de energía, eléctrica o de gas, invertido, suministra una cantidad de calor similar. En cambio, sistema con rendimiento menores aportarían menos energía calorífica respecto a la energía consumida y, al contrario, sistema con altos rendimientos son capaces de suministrar más energía calorífica por cada unidad de energía suministrada.

Esto provoca que sistema que funcionan con suministros energéticos más caros pero presentan un rendimiento elevado, como las bombas de calor, el coste necesario para calentar una estancia puede resultar menor que otros sistemas. De igual modo, sistemas que aún presentar rendimientos bajos, como la biomasa, el bajo coste del combustible resulta en un balance más económico.

Imagen: cuadro comparativo suministro energético y rendimiento. Fuente: Wikipedia

En cualquier caso, deben considerarse otros factores a la hora de seleccionar que sistemas resultan más adecuados para una vivienda, como el tamaño de la misma, los suministros energéticos disponibles, el espacio necesario, la seguridad o las necesidades de mantenimiento.

Imagen: cuadro comparativo sumionistro energético. Fuente: Elaboración propia.

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