Cómo calentar y enfriar el hogar de manera efectiva y eficiente

Cuando se trata de sistemas HVAC, la eficacia y la eficiencia no son lo mismo. Las estufas de leña son muy buenas para calentar, pero dejan mucho que desear en términos de eficiencia porque consumen mucho combustible. Echemos un vistazo a sus opciones de calefacción y refrigeración.

Ser eficaz significa alcanzar los objetivos. Ser eficiente significa hacerlo con recursos mínimos. Es una diferencia muy obvia y hay infinitas formas de ser efectivas pero muy ineficientes. Un ejemplo de esto es un jet privado, que puede llevarte de A a B en un instante, pero consume tanto combustible que inevitablemente elegimos medios de transporte más eficientes.

Y si hablamos de la electricidad que usas en casa, ¿qué tal la vieja bombilla incandescente? Este tipo de bombilla anticuada está prohibida desde 2012 ¿Son eficaces? Seguro que lo son. Emiten mucha luz y funcionan a pleno rendimiento desde el momento en que los enciendes. ¿Son eficientes? Son terriblemente ineficientes, porque el cinco por ciento de su emisión es luz y el resto es calor.   

Existen numerosas opciones disponibles para enfriar y calentar un hogar. El calor viene con electricidad o combustible, como gas o pellets, y hay mucha discusión sobre qué funciona mejor para calentar. En contraste, existen menos alternativas para enfriar la vivienda: ya sea aire acondicionado o sistemas pasivos como toldos y construcciones bioclimáticas (geotermales).

¿Cómo se clasificarían en una escala de eficiencia y eficacia? Los hemos enumerado de acuerdo con sus puntajes generales. 

Geotermia: energía de la tierra

El mecanismo geotérmico es bastante sencillo, aunque instalar estos sistemas es bastante caro, implica grandes obras de construcción y no es apto para todas las viviendas. La idea es sacar una temperatura estable del subsuelo, donde hay una temperatura constante cercana a los 15ºC. Se utilizan conductos para capturar esta energía.

En verano, 15ºC es fresco en comparación con la temperatura exterior, por lo que se utiliza para mantener fresco el hogar. Se bombean diferentes gases o líquidos que se enfrían debajo de nuestros pies y son calentados por el aire de nuestra casa a medida que ascienden. Durante el invierno ocurre lo contrario, y el sistema suele estar apoyado por una bomba de calor que ayuda a subir la temperatura desde los 15ºC con un compresor.

• Ventajas: eficaz y eficiente. Los sistemas geotérmicos se encuentran entre las formas más efectivas y eficientes de calentar y enfriar una vivienda, particularmente cuando se usan con calefacción por suelo radiante y sistemas pasivos respaldados por bombas de calor. El nivel de confort es muy alto, y el consumo eléctrico por kWh de calor y frío es uno de los más bajos posibles (aproximadamente 0,033 euros / kWh).
•  Inconvenientes: complicado y costoso. Estos sistemas requieren un trabajo de construcción importante para construir un pozo debajo de la casa. Esto es muy costoso y llevará mucho tiempo pagarlo por sí solo. Las averías son caras de solucionar. Además, no todos los hogares son candidatos para pozos verticales debido a la infraestructura pública como los sistemas de alcantarillado.

Energía aerotérmica: energía del aire que nos rodea.

Mencionamos las bombas de calor cuando hablamos de aire acondicionado, que se encuentran entre los sistemas más eficientes inventados. Cuando la máquina está en modo calor, es muy fácil visualizar lo que está sucediendo. Imagínate una cinta transportadora de calor. En efecto, eso es lo que es un tubo de gas refrigerante. Cuando está en modo calor, la producción de energía aerotérmica funciona así:

1. El circuito de refrigerante aerotérmico captura el calor del aire exterior (0ºC es técnicamente “calor”).
2. Un compresor comprime este gas, elevando la temperatura.
3. Una vez en la vivienda, el Split actúa como un intercambiador de calor, liberándolo al interior y enfriando el refrigerante.
4. Vuelve afuera, donde se expande y se enfría mucho.
5. Y el ciclo comienza de nuevo: el refrigerante se calienta, se comprime y entra. Y así sucesivamente.

En modo refrigeración, el circuito va en sentido contrario. El refrigerante se calienta con el calor dentro de la casa. Se comprime para calentarlo y se saca al exterior, donde se enfría liberando calor en el área, y luego se expande, enfriándose aún más. Una vez que se enfría, vuelve al interior, donde puede capturar más calor del aire.

• Ventajas: super eficiente. Una de las máquinas más eficientes que existen. El Parlamento Europeo la declaró energía renovable por su desempeño. Cada kWh eléctrico de consumo libera entre 3 y 7 kWh de frío o calor en el interior. Se puede instalar por conductos o por Split, dividiendo la casa en secciones. Y sin radiadores, ganas espacio.
• Inconvenientes: no es apto para todos. El interior de la máquina suele ser voluminoso y se instala en el techo, por lo que los conductos pueden bajar la altura del techo y requerir una renovación. Aunque es más caro de instalar que una caldera, se amortiza en menos años. Estos sistemas pueden producir vibraciones desagradables si se instalan incorrectamente. No se recomiendan para climas extremadamente fríos. Necesita un calentador de agua eléctrico.

Aerotermia aire-agua: sacar el máximo partido a sus radiadores

Aunque los sistemas aerotérmicos aire-agua deberían aparecer después de los sistemas geotérmicos en esta lista, los colocamos aquí para que sea más fácil de entender. La tecnología de aerotermia aire-agua es similar a la tecnología aire-aire, pero en lugar de intercambiar calor y frío utilizando el aire del interior de la casa, se utiliza un circuito de agua cerrado. Esto lo hace muy eficiente y efectivo, porque hay un tanque.

• Ventajas: muy eficaz y muy eficiente. El segundo sistema más eficiente del mercado, y una gran mejora en el rendimiento de la aerotermia aire-aire, y con un consumo de 0,045 euros / kWh. A diferencia de la aerotermia aire-aire, produce agua caliente sanitaria. Puede utilizar su circuito de radiador de gas existente, lo que reduce considerablemente el precio de instalación. Consume muy poco y se amortiza rápidamente.
• Desventajas: la máquina es cara. La máquina puede ser muy cara, especialmente si se quitan los radiadores e instalar calefacción por suelo radiante (más comodidad), por lo que hay un desembolso inicial. Esto es particularmente cierto si eliges máquinas con una etiqueta A +++ / A ++ (caliente y fría, respectivamente). Necesita varios armarios en el hogar para instalar componentes, que ocupan más espacio que una caldera o un calentador de agua eléctrico.

Caldera de gas: coste moderado y estabilidad.

Un sistema HVAC de gas, que requiere una bomba de calor para el aire acondicionado en verano, pero no necesita una caldera eléctrica para el agua caliente, es particularmente adecuado para lugares fríos debido a la forma en que calienta: quemando combustibles como el gas natural. Es una máquina de baja eficiencia, pero muy eficaz.

Estos sistemas térmicos están disponibles a un costo razonable. El coste de compra e instalación de una caldera de gas es moderado, y el coste por kWh rondaba los 0,063 a 0,086 euros en 2019, dependiendo del combustible (gas natural y diésel C, respectivamente). Está en el segmento medio entre las soluciones más caras y las más baratas a largo plazo.

• Ventajas: no se requieren obras de renovación. Utiliza radiadores térmicos, ya instalados en muchas viviendas, por lo que no requiere ninguna obra de reforma. El precio de compra es moderado. Su sistema de inercia (se necesita tiempo para alcanzar la temperatura deseada, pero se mantiene caliente durante un tiempo) proporciona una temperatura estable. Las válvulas termostáticas permiten dividir el hogar en secciones. Incluye agua caliente sanitaria, sin caldera eléctrica.
• Desventajas: no es muy eficiente. El costo real del calor es alto en comparación con otros sistemas porque no es muy eficiente. Emite algunos gases de efecto invernadero, aunque las últimas tecnologías de recuperación de calor y gases reducen en gran medida su impacto. Si tenemos prisa por calentarnos, la inercia térmica puede ser una barrera. No aporta frío, por lo que será necesario instalar aire acondicionado en zonas cálidas.