Aerotermia vs. Geotermia: ¿Cuál es la mejor opción para tu sistema de climatización?

Introducción

La utilización de bombas de calor para la climatización y la generación de agua caliente sanitaria (ACS) está experimentando un crecimiento acelerado gracias a su eficiencia energética y a su capacidad de utilizar energías renovables para satisfacer las demandas de calefacción y refrigeración. Las dos modalidades más populares en el sector residencial son la aerotermia (aire-agua) y la geotermia (tierra-agua). A primera vista, ambos sistemas tienen mucho en común, como su enfoque sostenible y su capacidad para generar calefacción en invierno, refrigeración en verano y agua caliente durante todo el año. Sin embargo, existen diferencias sustanciales tanto en la instalación, como en el rendimiento, la inversión económica y el mantenimiento.En este artículo te contamos todo lo que necesitas saber para elegir entre aerotermia y geotermia. Veremos qué implica cada tecnología, cómo funciona y qué factores debes considerar antes de tomar una decisión.

Principios de funcionamiento: aerotermia y geotermia

¿Qué es la aerotermia?

La aerotermia es un sistema que aprovecha la energía contenida en el aire para producir calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria. De manera más técnica, se trata de una bomba de calor aire-agua:

• La unidad exterior capta el calor del aire ambiente y lo transfiere a un fluido refrigerante.• Posteriormente, a través de un intercambiador de calor, ese fluido refrigerante cede la energía al circuito de agua de la vivienda.
• En invierno, el calor se distribuye por radiadores, suelo radiante o fan coils; en verano, la máquina realiza el proceso inverso para enfriar la vivienda.Dentro de las energías renovables, la aerotermia destaca por su versatilidad y por requerir una instalación relativamente sencilla.

Según algunos fabricantes y datos recopilados por el IDAE (Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía), es posible obtener hasta un 75% de la energía necesaria del propio aire, consumiendo solo el 25% restante en electricidad para accionar el compresor y otras partes de la bomba de calor.

¿Qué es la geotermia?

La geotermia se basa en una bomba de calor tierra-agua, que extrae energía del subsuelo aprovechando la estabilidad de la temperaturaque existe a cierta profundidad. Al contrario que la aerotermia, donde la fuente es el aire, la geotermia aprovecha el gradiente geotérmico:

• Se perforan pozos verticales o se instalan sistemas horizontales de captación en el terreno.
• El intercambiador geotérmico transfiere el calor (o frío) del subsuelo al fluido refrigerante.
• La unidad interior, a su vez, transfiere esa energía al circuito de agua que climatiza la vivienda.El principal punto fuerte de la geotermia es que la temperatura del suelo se mantiene prácticamente constante durante todo el año, lo cual se traduce en mejores rendimientos (COP más alto) frente a la aerotermia, especialmente en climas muy fríos. No obstante, su instalación exige la realización de perforaciones, estudios geológicos y, por ende, un coste inicial mayor y una complejidad que restringe su uso a ciertos perfiles de vivienda y localizaciones.

Comparativa de la instalación

Simplicidad de la aerotermia

La instalación de aerotermia se considera sencilla en términos de obra civil y logística. Para una vivienda estándar, basta con:

• Una unidad exterior, colocada en fachada, cubierta o jardín.• Una unidad interior (similar a una caldera), que conecta con el sistema de calefacción y con el depósito de ACS si se requiere agua caliente.
• Tuberías de ida y retorno del refrigerante, más un cableado de comunicación.
• Un depósito de agua caliente sanitaria, dimensionado según el número de habitantes y la demanda de ACS. Esta simplicidad hace que la aerotermia sea especialmente atractiva para obras de rehabilitación o para viviendas unifamiliares sin gran superficie exterior disponible para perforaciones o colectores.

Complejidad de la geotermia

Por el contrario, la geotermia requiere un estudio del suelo y, normalmente, la perforación de uno o varios pozos que pueden alcanzar profundidades considerables (50, 100 o incluso 200 metros, dependiendo de la zona y de la demanda energética). Este proceso implica:

• Estudios geológicos para determinar la viabilidad y el potencial geotérmico del subsuelo.
• Permisos administrativos y licencia de perforación.
• Maquinaria especializada para sondeos y montaje de los intercambiadores verticales u horizontales.
• Una unidad interior para el intercambio de calor y un depósito de ACS, similar al de aerotermia.

Si no se cuenta con un espacio exterior amplio o un terreno apto, la geotermia puede ser inviable o excesivamente costosa. Sin embargo, cuando las condiciones acompañan, sus ventajas energéticas son muy competitivas.

Tabla comparativa de requisitos de instalación

Aquí debería ir una tabla

Rendimiento y eficiencia

El rendimiento de una bomba de calor suele cuantificarse mediante el COP (Coefficient Of Performance). Este parámetro indica cuántos kilovatios de calor (o frío) suministra la máquina por cada kilovatio de electricidad consumido.

Aerotermia y su COP aproximado

En condiciones normales, la aerotermia presenta un COP alrededor de 4, lo que implica que por cada kW eléctrico consumido, el equipo produce unos 4 kW de calor. Sin embargo, este valor depende mucho de:

• La temperatura exterior: cuanto más frío haga, menos eficiente será la máquina.
• La temperatura de impulsión requerida en la vivienda (ej. radiadores de alta temperatura frente a suelo radiante).
• El aislamiento térmico de la vivienda. En España, la mayoría de regiones disfrutan de inviernos relativamente templados en comparación con el norte de Europa, por lo que la aerotermia suele mantener un buen rendimiento durante la mayor parte del año.

Geotermia y su COP superior

La geotermia puede alcanzar un COP medio cercano a 5 (o incluso superior), gracias a la constancia de la temperatura en el subsuelo. Esta mayor estabilidad térmica implica que la bomba de calor trabaja en un rango de temperaturas más óptimo, sin importar si en el exterior hace mucho frío o calor. De ahí que la geotermia esté considerada una de las tecnologías más eficientes dentro de las energías renovables, especialmente en climas extremos.

Factores ambientales y climáticos

1. Climas muy fríos: La geotermia puede ser la opción ganadora, ya que la temperatura del subsuelo no baja tanto como la del aire.
2. Climas templados: La aerotermia puede ser suficiente, con un COP razonablemente alto durante todo el año.
3. Espacio y terreno: Aunque la geotermia sea más eficiente, si no se dispone de un entorno apto, la aerotermia será más recomendable.

Costes y viabilidad económica

Hablar de costes requiere considerar tanto la inversión inicial como los costes de operación (electricidad) y el mantenimiento a lo largo de la vida útil del sistema.

• Inversión inicial en aerotermia: moderada, con un rango que puede ir desde unos 5.000 € a 15.000 € en instalaciones residenciales típicas, dependiendo de la potencia, el fabricante y la complejidad de la vivienda (no incluye reformas adicionales).
• Inversión inicial en geotermia: más elevada, pudiendo situarse entre 10.000 € y 25.000 € (o incluso más), debido principalmente a los estudios, la perforación y el equipamiento especializado.
• Coste operativo:
  • Aerotermia: al depender de la temperatura del aire, la máquina puede aumentar su consumo en días muy fríos.
  • Geotermia: mayor rendimiento medio, por lo que a largo plazo el gasto en electricidad suele ser menor.

En resumen, la geotermia requiere mayor desembolso inicial pero ofrece mejores prestaciones y un gasto mensual más reducido. La aerotermia supone un coste de instalación menor, con facturas de electricidad ligeramente más elevadas, aunque en climas templados se mantiene competitiva.

Mantenimiento y vida útil

Tanto la aerotermia como la geotermia se consideran sistemas de bajo mantenimiento si los comparamos con calderas de combustibles fósiles o equipos que requieren revisiones más frecuentes (por ejemplo, calderas de gasóleo con limpiezas de quemadores).

• Aerotermia:
  • Revisiones anuales o bienales para comprobar la presión del refrigerante, el estado de la unidad exterior y la limpieza de filtros.
  • Vida útil estimada de 20 a 25 años, dependiendo de la marca y del cuidado.
• Geotermia:
  • Al no estar expuesta a temperaturas extremas, los circuitos suelen sufrir menos estrés.
  • Las tuberías geotérmicas se entierran en el subsuelo y, si se han instalado correctamente, pueden durar varias décadas (se estima de 25 a 50 años para las sondas verticales).
  • Requiere revisiones similares en la unidad interior para garantizar un buen funcionamiento del compresor e intercambiadores.

En ambos casos, contar con servicios técnicos certificados y realizar mantenimientos preventivos alarga la vida útil y evita averías costosas.

Impacto ambiental y sostenibilidad

La aerotermia y la geotermia se consideran energías renovables de acuerdo con la Directiva 2009/28/CE de la Unión Europea, ya que extraen la mayor parte de su energía de fuentes naturales (aire y subsuelo, respectivamente). Sin embargo, hay matices a considerar:

1. Consumo eléctrico: ambas tecnologías requieren electricidad para funcionar (compresor, ventiladores, bombas, etc.). Si la electricidad proviene de fuentes renovables (fotovoltaica, eólica, etc.), el impacto en emisiones de CO₂ se reduce drásticamente.
2. Huella de carbono en la instalación:
   1. Aerotermia: la fabricación y el transporte del equipo tienen una huella moderada.
   2. Geotermia: la perforación y la maquinaria para sondeos generan un impacto inicial mayor, aunque se compensa con la alta eficiencia a largo plazo.
3. Sostenibilidad a largo plazo:
   1. Aerotermia: los refrigerantes pueden tener cierto potencial de calentamiento global (GWP) si no se emplean fluidos ecológicos.
   2. Geotermia: uso de refrigerantes similar, pero con una estabilidad de temperatura mayor, lo que se traduce en menor consumo energético anual y, por ende, menor impacto global.

En términos de eficiencia global, la geotermia puede resultar más sostenible si se evalúa en un horizonte amplio de años, pero la aerotermia es muy competitiva en zonas con climas moderados y menor presupuesto inicial.

Impacto ambiental y sostenibilidad

La aerotermia y la geotermia se consideran energías renovables de acuerdo con la Directiva 2009/28/CE de la Unión Europea, ya que extraen la mayor parte de su energía de fuentes naturales (aire y subsuelo, respectivamente). Sin embargo, hay matices a considerar:

1. Consumo eléctrico: ambas tecnologías requieren electricidad para funcionar (compresor, ventiladores, bombas, etc.). Si la electricidad proviene de fuentes renovables (fotovoltaica, eólica, etc.), el impacto en emisiones de CO₂ se reduce drásticamente.
2. Huella de carbono en la instalación:
   1. Aerotermia: la fabricación y el transporte del equipo tienen una huella moderada.
   2. Geotermia: la perforación y la maquinaria para sondeos generan un impacto inicial mayor, aunque se compensa con la alta eficiencia a largo plazo.
3. Sostenibilidad a largo plazo:
   1. Aerotermia: los refrigerantes pueden tener cierto potencial de calentamiento global (GWP) si no se emplean fluidos ecológicos.
   2. Geotermia: uso de refrigerantes similar, pero con una estabilidad de temperatura mayor, lo que se traduce en menor consumo energético anual y, por ende, menor impacto global.

En términos de eficiencia global, la geotermia puede resultar más sostenible si se evalúa en un horizonte amplio de años, pero la aerotermia es muy competitiva en zonas con climas moderados y menor presupuesto inicial.

Conclusiones finales

Decantarse entre aerotermia y geotermia es un proceso que debe valorar múltiples variables: coste, espacio disponible, eficiencia, mantenimiento y condiciones climáticas. Para facilitar la toma de decisiones, podemos resumir:

Aerotermia

• Ventajas:
  • Instalación menos compleja.
  • Ideal para rehabilitaciones y viviendas sin gran parcela.
  • Buena eficiencia en climas templados, con un COP medio de 4.
• Inconvenientes:
  • Rendimiento algo más sensible a condiciones externas (bajas temperaturas).
  • Consumo eléctrico algo mayor en invierno en zonas muy frías.

Geotermia

• Ventajas:
  • COP medio superior (alrededor de 5).
  • Mayor estabilidad de rendimiento durante todo el año.
  • Posible ahorro energético a largo plazo.
• Inconvenientes:
  • Inversión inicial más elevada por perforaciones y estudios geológicos.
  • Requiere terreno y características geológicas favorables.

Referencias externas para ampliar

1. IDAE (Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía):
   1. Sitio web oficial: https://www.idae.es
   2. Publicaciones y guías sobre energías renovables, incluyendo bombas de calor y eficiencia energética.
2. EHPA (European Heat Pump Association):
   1. Sitio web oficial: https://www.ehpa.org
   2. Estudios y estadísticas europeas sobre la evolución del mercado de las bombas de calor.
3. Directiva 2009/28/CE de la UE sobre el fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables.
4. 4. Fabricantes y asociaciones del sector geotérmico y aerotérmico:
   1. Asociación Europea de Energía Geotérmica (EGEC)
   2. Principales fabricantes de bombas de calor (Daikin, Mitsubishi Electric, Elnur Gabarron, Vaillant, etc.).
      

Con esta información, puedes evaluar las ventajas y desventajas de cada sistema, siempre recordando la importancia de adaptar la elección a las condiciones específicas de la vivienda y del entorno. Tanto la aerotermia como la geotermia son alternativas potentes y alineadas con la transición energética que demanda el presente y futuro. Si tu objetivo es reducir la huella de carbono y ahorrar costes de climatización a medio-largo plazo, sin duda, cualquiera de estas soluciones te proporcionará un salto cualitativo en comparación con sistemas convencionales de gas o gasóleo.

Nota: Antes de tomar una decisión, se recomienda realizar un estudio técnico-profesional que evalúe factores como la ubicación geográfica, la demanda térmica de la vivienda, la disponibilidad de terreno y la previsión de consumo, para así seleccionar el sistema más adecuado y garantizar una inversión óptima.