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Biomasa, Aerotermia y Geotermia: Sistemas de Calefacción Centralizada Eficientes para Edificios

Biomasa, Aerotermia y Geotermia: Sistemas de Calefacción Centralizada Eficientes para Edificios

Dentro del mundo de las energías renovables está claro que hay muchas ventajas en los sistemas de calefacción centralizados, muy eficientes en edificios.

Entre sus ventajas destacan un ahorro superior a las calefacciones individuales, porque el edificio actúa como un todo.

Su mayor desventaja es que al compartirla con una comunidad de vecinos ya tienes un gasto fijo la utilices o no. Por lo tanto, el empleo de la calefacción centralizada depende mucho del edificio y de la situación.

A continuación vamos a mostrar 3 sistemas de calefacción eficientes para edificios. Además, útiles para agua caliente sanitaria que resultan muy eficientes y recomendados.

Calefacción Central de Biomasa 

Las calderas centrales de biomasa, como sistemas de calefacción, son muy eficientes en edificios. Además, se están convirtiendo en una alternativa para las antiguas instalaciones de gasóleo o carbón.

El funcionamiento de la caldera de biomasa es muy parecido al de las calderas convencionales. La diferencia es que el combustible que utiliza es natural, ecológico y de origen no fósil.

Por tanto, se trata de una fuente de energía renovable, con bajo coste e impacto medioambiental y fácilmente almacenable.

Es primordial conocer los aspectos más importantes que hay que considerar en una instalación de una caldera centralizada de biomasa. Esto implica que se deben de colocar en sitio cercano a una toma eléctrica y un lugar que permita la salida de humos.

Otra cuestión importante es que el sitio donde se coloque la caldera disponga de espacio suficiente para almacenar la biomasa. Si la caldera anterior era de carbón, ya se dispondría de dicho espacio porque también era necesario para almacenar el carbón. Si por el contrario la caldera era de gasóleo puede haber problemas a la hora de encontrar un espacio donde almacenar el pellet.

En España existen varios ejemplos de calefacción central de biomasa

El primero de ellos, se encuentra en la comunidad de vecinos de la Av. de la Quinta en Madrid. Allí, una caldera de biomasa proporciona suministro a 160 viviendas de 100 m2, durante los meses de invierno.

En este caso, la calefacción se realiza en dos calderas de 546 kWh cada una. Son de tipo atmosférica con triple paso de humos y recuperador de calor.

El biocombustible se introduce en el sistema para ser combinado con aire primario y secundario.

El rendimiento de este sistema varía entre el 88 y 91%. A través de la biomasa, se suplen el 100% de las necesidades térmicas de calefacción y se ha obtenido un ahorro total de 30.000€/año.

Otro ejemplo es el de Cuellar, en Segovia, donde se ha creado una red de calefacción centralizada mediante una central térmica alimentada con biomasa.

Consta de una red de distribución para agua caliente, que mediante intercambiador en el edificio servirá para agua caliente sanitaria también. Está formada por tuberías de ida y vuelta, que transportan el agua calentada en la central térmica a los puntos de consumo.

La caldera principal para la producción de agua caliente es de 4.500.000 kcal/h con cámara de combustión de parrilla móvil y una caldera auxiliar de 600.000 kcal/h también con cámara de combustión de parrilla móvil . Dispone de un silo de almacenamiento de 100 m3 de capacidad con sistema de alimentación del combustible.

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La energía geotermia sirve tanto para calentar como para enfriar. Fuente: Geotermiaonline.com

Calefacción central con Geotermia 

La instalación geotérmica no funciona mediante la generación de calor, ni la combustión. Su funcionamiento se basa en captar las calorías contenidas en el subsuelo.

Estas calorías son liberadas en forma de calefacción en el interior de la vivienda. Además es una energía limpia e inagotable, que respeta la naturaleza.

En esta instalación es necesario una bomba de calor geotérmica, que es un aparato que permite realizar el intercambio de calor con el suelo. También un conjunto de tuberías plásticas enterradas a gran profundidad, por las que circula agua. Es necesaria también una bomba hidráulica que bombea el agua que fluye por las tuberías.

Con estos sistemas de calefacción eficientes para edificios se consiguen ahorros de hasta el 75% respecto a una instalación de calefacción eléctrica clásica.

Sin embargo, la instalación es mucho más compleja que en el caso de la bomba de calor aerotérmica. Aun así se alcanzan eficiencias reales de hasta el 600%, ya que la temperatura del subsuelo permanece constante durante todo el año.

Este tipo de instalación para comunidades de vecinos tiene el inconveniente de la perforación. Por ello sólo sería viable en comunidades de vecinos en las que se disponga de jardín o zonas comunitarias. Por otro lado el coste de la instalación es muy elevado, pero se podría amortizar en unos 10 años.

El tipo de sistema más económico es el de red de circuito abierto, pero para su funcionamiento necesita que el subsuelo tenga agua subterránea. Si no la tiene, este tipo de instalaciones no es viable y se debería de optar por una instalación de red horizontal (donde se consigue el calor del subsuelo no muy profundo, de 1,5 a 2 m) o una red vertical (se consigue el calor del suelo a una mayor profundidad, creando un agujero que puede llegar hasta los 165 m).

En España hay varios ejemplos de instalaciones de calefacción central con geotermia

El primer ejemplo está en San Gall (Suiza), donde se terminó de construir la primera central de calefacción geotérmica de Suiza. Esta central abastece de calefacción central a toda la ciudad, de unos 74.000 habitantes.

Con esto, quieren dar un paso más para cumplir los objetivos energéticos de 2050. Estos son fomentar el empleo de la región, reducir la dependencia de suministradoras energéticas extranjeras.

También el afianzamiento del abastecimiento con energía térmica mediante recursos disponibles y reducción del consumo energético y del empleo de energías fósiles.

Otro ejemplo se encuentra en los Edificios de un edificio residencial de Madrid, donde la energía geotérmica se encarga de abastecer a 80 viviendas.

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Bombas de Aerotermia. Fuente: Ariston

Calefacción Central con Aerotermia 

Una instalación de aerotermia está compuesta de una bomba de calor aire-agua, que genera agua independiente. Funciona extrayendo la energía del aire, para lo que requiere un consumo mínimo de energía eléctrica.

En el caso de querer instalar la calefacción centralizada mediante aerotermia, es necesario realizar un estudio muy exhaustivo. Esto es porque hace falta un equipo muy grande y el intercambio de aire con el exterior sería muy complicado. Se recomienda en comunidades de vecinos pequeñas o para viviendas individuales.

Los equipos de aerotermia son más eficientes que cualquier otro, a excepción de la geotermia. Como simplemente se transfiere la temperatura, sin necesidad de combustión, no existen riesgos como con otros combustibles, de fugas o peligro de incendio, entre otros.

Los equipos aerotérmicos tienen una eficiencia de 200% a 500%. Esto significa que por cada kilowatio consumido, aporta de 2 a 5 kilowatios gratuitos, aprovechando el calor de la temperatura exterior.

Aunque la geotermia se considere más eficiente que la aerotermia, la aerotermia tiene un precio más accesible y su instalación no resulta tan complicada.

El funcionamiento de la aerotermia es a contracorriente. Cuanto mayor demanda en calefacción hay, menos calefacción puede producir. Por esto, es recomendable en lugares donde las temperaturas no sean muy extremas y donde la demanda energética no sea excesiva.

Algunas ventajas de la aerotermia es que es una energía natural, renovable e inagotable. No contamina y tiene alta rentabilidad, ya que se consiguen ahorros de hasta el 75% en la factura eléctrica.

Además, es adaptable a casi todas las zonas climáticas del mundo y se puede usar para calefacción, refrigeración y para la producción de agua caliente sanitaria (ACS).

Por otro lado, se consiguen ahorros económicos con respecto al gasoil, por ejemplo. El kwh de energía eléctrica cuesta 0,16 €/kWh con impuestos incluidos, si estimamos un COP (potencia calorífica), el precio final de la energía será de 0,0457 €/kWh.

Mientras que el precio del gasoil ronda los 1,06 €/l. Considerando un poder calorífico medio de 10 kWh/l, obtenemos un precio final de 0,106 €/kWhm, más del doble del consumo de energía eléctrica.

Para poder mantener la instalación realizada para combustibles como el gasoil, es necesario instalar una bomba de calor aire-agua especial.

Esta generará agua caliente a alta temperatura. Deberá de disponer de una doble etapa de compresión y de dos tipos de gases refrigerante, ya que los radiadores necesitan que el agua esté a una temperatura de 70-80ºC y las bombas de calor convencionales generan el agua a un máximo de 45ºC.

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