En el siguiente artículo del Blog vamos a conocer diferentes tipos de calefacción que podemos instalar en nuestra vivienda.
Los sistemas de calefacción basados en fuentes de energía como el gas, el gasoil o la electricidad han sido los más conocidos y, por tanto, más utilizados en las últimas décadas; no obstante, poco a poco van cobrando mayor importancia otros sistemas que utilizan energías renovables como pueden ser la aerotermia, la geotermia o las calderas de biomasa y estufas de pellets.
A continuación, vamos a explicar brevemente el funcionamiento de los diferentes tipos de calefacción:
CALDERA DE GAS
Las calderas de gas cuentan con un quemador donde se produce la combustión por la mezcla del gas y el aire. Los gases calientes producidos en la combustión permiten el calentamiento del agua hasta la temperatura deseada. Este proceso se realiza en el intercambiador, una tubería larga en forma de serpentín, donde por un lado entra el agua fría y a medida que va recorriendo la tubería capta el calor procedente de la combustión del gas. El agua ya caliente circula por las tuberías hasta llegar a los radiadores.
CALDERA DE GASOIL
Las calderas de gasoil funcionan de forma similar a las de gas. En este caso la caldera utiliza un sistema de combustión donde arde el gasoil provocando unas llamas controladas pero con duración. El fuego, por la combustión, calienta el intercambiador de calor donde el agua aumenta de temperatura para posteriormente pasar al circuito de tuberías que la llevan hasta los radiadores.
CALEFACCIÓN ELÉCTRICA
Los sistemas de calefacción eléctrica están basados en el denominado Efecto Joule. En líneas muy generales, este efecto consiste en que cuando una corriente eléctrica circula por un conductor, éste opone cierta resistencia al flujo de la corriente, provocando que parte de la energía se disipe en forma de calor.Señalamos a continuación los distintos tipos de calefacción eléctrica más comunes:
- Radiadores eléctricos: aparatos que se enchufan a la corriente eléctrica y transforman la energía en calor mediante una resistencia.
- Convectores: sistemas de calefacción eléctrica que tienen un ventilador que hace pasar aire forzado a través de las resistencias.
- Emisores térmicos: tipo de calefacción fija que funciona conectada a la corriente eléctrica. Contienen unos acumuladores que permiten el almacenamiento de la energía para ser utilizada posteriormente en forma de calor cuando sea necesario. Se distinguen dos tipos, estáticos y dinámicos. La diferencia radica en que los dinámicos están dotados de un ventilador que ayuda a disipar el aire caliente. Existen tres tipos de emisores térmicos: de tecnología seca, fluida y emisores cerámicos.
- Acumulador térmico: Es un aparato del sistema de calefacción que almacena el calor producido generalmente por la electricidad en un núcleo de bloques cerámicos aislándolo para su posterior uso. Su funcionamiento permite consumir energía eléctrica durante los períodos de tarifa reducida (tarifa de discriminación horaria TDH), transformarla en calor y almacenar ésta en su interior para ir cediéndola gradualmente al ambiente según las necesidades.
CALDERA BIOMASA / ESTUFAS DE PELLETS
Las calderas de biomasa utilizan como fuente de energía residuos orgánicos como restos de podas, huesos de aceituna, cáscaras de nuez, de almendras o de pistacho y astillas o briquetas, aunque lo más habitual es usar pellets. El pellet es un pequeño conglomerado de entre dos y tres centímetros, formado a base de serrín prensado de madera; es un material de alta densidad y gran poder calorífico.
Las calderas de biomasa van conectadas al circuito de agua caliente y calefacción de la casa, de forma similar a las calderas de gas o gasoil. Su funcionamiento se basa en la recuperación del calor generado durante la combustión de la biomasa para calentar el agua del circuito del intercambiador de la caldera, de modo que éste derive el agua caliente al circuito de calefacción.
Según el tipo de biomasa que utilicen, se distinguen diferentes tipos de calderas:
- Calderas de pellets: utilizan únicamente pellets como combustible.
- Calderas de biomasa: pueden alimentarse con cualquier tipo de biocombustible. El cambio de un tipo de combustible a otro requiere una reprogramación del aparato.
- Calderas mixtas: pueden utilizar dos biocombustibles diferentes, normalmente leña y pellets.
Las estufas de pellets son de menor tamaño y mayor simplicidad que las calderas de biomasa. Se trata de un sistema para instalaciones de calefacción de estancias en el que un ventilador se encarga de expulsar y regular el aire caliente que expulsa la estufa. Se pueden utilizar como sistema único o bien de apoyo a otro sistema que calefacte el resto de la vivienda.
Distinguimos varios tipos:
- De aire: Son las estufas más básicas, pero las más ecológicas y eficientes. Pueden funcionar, además de con pellets, con otro tipo de residuos naturales como las cáscaras de almendras o los huesos de aceituna. Aprovechan hasta un 80% de la energía generada.
- Canalizable: Permiten calefactar no solo la estancia en la que se encuentran, sino también algunas estancias más mediante la canalización del aire caliente emitido por la estufa.
- La termoestufa: No solo permite calefactar la estancia en la que están instaladas, sino también alimentar de agua caliente el circuito de radiadores. Incluso tienen la posibilidad de producir Agua Caliente Sanitaria.
A continuación, vamos a comentar dos opciones basadas en la misma tecnología, la bomba de calor, pero que presentan distinta forma de captación del calor.
AEROTERMIA
La aerotermia es un sistema de calefacción que extrae la energía existente en el aire a través de la unidad exterior para cederla al agua que posteriormente se puede utilizar para calefactar la vivienda o para proporcionar Agua Caliente Sanitaria.
Este sistema funciona mediante una bomba de calor formada por dos elementos; por un lado, el grupo bomba de calor, que puede estar formada por unidad exterior e interior y, por otro, un depósito de acumulación de ACS.
Ambos elementos se encuentran unidos por un circuito compuesto por un evaporador, un compresor, un condensador y una válvula de expansión.
Su funcionamiento es el siguiente:
- Un fluido refrigerante circula por el circuito a baja temperatura y a baja presión; por tanto, en estado líquido. El aire aspirado del ambiente pasa a través del evaporador, donde el fluido refrigerante absorbe la temperatura del aire ambiente y cambia de estado evaporándose.
- Después, el fluido, en forma de gas a baja presión, entra en el compresor. El compresor se encarga de aumentar la presión y la temperatura, convirtiendo el gas en líquido caliente.
- Una vez el gas se convierte en fluido muy caliente, circula por el condensador situado a lo largo del calderín donde va cediendo toda la energía al agua acumulada, volviendo así a estado líquido (existen variantes en el caso de que sea bomba aire-aire o agua-aire).
- Por último, el fluido pasa por la válvula de expansión para recuperar sus características iniciales (baja temperatura y baja presión), comenzando de nuevo el ciclo.
GEOTERMIA
La geotermia es la energía renovable que aprovecha el calor que emana de la tierra. Bajo la superficie de la tierra existe energía almacenada en forma de calor que podemos utilizar para calefactar nuestras viviendas; para ello necesitamos sistemas que nos permitan captarla. El funcionamiento para producir calor es muy similar al de la aerotermia. En este caso, para captar el calor, existen diferentes sistemas. Hacemos aquí referencia a dos de ellos:
Sistema de Captación Horizontal Enterrada
Está formado por una serie de tuberías de polietileno llamadas colectores horizontales, dispuestas horizontalmente a una profundidad variable pero próxima a la superficie, por las que circula un líquido compuesto por agua y glicol (anticongelante). Estos colectores, al encontrarse próximos a la superficie, se encuentran condicionados por el clima exterior. Es necesaria una amplia superficie para disponer los colectores de manera eficiente. El terreno sirve de acumulador de la energía del sol, aportando la energía geotérmica un papel secundario.
Captación Vertical con Sondas Geotérmicas
Cuando no existe la posibilidad de instalar el sistema anterior, se puede optar por la instalación de sondas geotérmicas en posición vertical en el interior de una o varias perforaciones (diámetro entre 10 y 15 cm), con profundidades que pueden ir entre los 25 y los 150 metros. La principal ventaja es que ocupa poco espacio y proporciona gran estabilidad de temperaturas; a medida que profundizamos en el terreno la temperatura se mantiene sensiblemente constante.
Con la combinación del suelo radiante tanto con la aerotermia como con la geotermia se consigue el mayor grado de eficiencia energética, ya que se trata de un sistema que funciona a baja temperatura. Estos sistemas de calefacción son de alto rendimiento; por cada kWh de energía que consumen, proporcionan una potencia calorífica entorno a los 4 kWh (dependiendo de la máquina), lo que supone un ahorro de energía significativo.
Para finalizar, queremos indicar que el coste de instalación de los sistemas convencionales como son el gas, el gasóleo o la electricidad es inferior a los basados en energías renovables; sin embargo, estos últimos ofrecen un ahorro importante en cuanto entran en funcionamiento, aunque el retorno de la inversión inicial no se vea reflejado hasta pasados unos años (más o menos años dependiendo del tipo de calefacción elegida). Es necesario estudiar cada caso concreto para escoger la solución óptima para la vivienda. Son muchos los factores que afectan a la elección del sistema de calefacción apropiado: la situación, el tipo de uso, si es vacacional o durante todo el año, la orientación de la vivienda, el aislamiento son solo algunos de los aspectos que debemos considerar.