¿Es la bomba de calor el sistema más eficiente de calefacción?

Por: | 13 de octubre de 2011

Sistema de calefacción y agua caliente con bomba de calor de Alpha InnotecEn su último informe Energía 3.0 la organización ecologista Greenpeace se decanta por las bombas de calor como la mejor opción para la calefacción desde el punto de vista de la eficiencia energética. Estos aparatos eléctricos, no muy conocidos para la mayoría de los ciudadanos, son el mismo sistema que hay dentro de nuestros frigoríficos o en los aires acondicionados: absorben el calor de un sitio y lo bombean hacia otro. Con este tipo de calefacciones se consigue calentar casas del norte de Europa con temperaturas mucho más frías que aquí. ¿Son de verdad la mejor alternativa para la climatización de un país como España? Lo cierto es que hay muchas modalidades diferentes. Existen equipos ultraeficientes, pero otros pueden no serlo tanto o no son adecuados para algunas zonas.

Hasta ahora se entendía que para generar calor en una vivienda resultaba mucho más eficiente quemar directamente un combustible en una caldera doméstica que producir energía eléctrica en una central y trasportarla hasta un enchufe en el que conectar un aparato que calentase la casa. El motivo son las pérdidas de energía que se producen en las centrales eléctricas que funcionan con combustibles fósiles (el rendimiento de una planta de ciclo combinado es de algo más del 50%). Sin embargo, esto cambia con el aumento de la participación de las energías renovables en el sistema eléctrico(1) y con equipos como la bomba de calor. Según Greenpeace, ya con el actual reparto de tecnologías del sistema eléctrico del país resulta más ventajoso dar calor con un aparato eléctrico como una bomba de calor que con una caldera.

La organización ecologista(2) hace los cálculos en emisiones de CO2, considerando que una caldera doméstica de gas natural muy eficiente (con un rendimiento del 95%) genera unos 215 gramos de CO2 por kWh térmico. Se supone entonces que en un sistema eléctrico en el que se emitiese de media menos de esa cantidad de CO2 por kWh producido merecería la pena enchufar un aparato eléctrico para generar calor (incluso una estufa eléctrica con una simple resistencia). En el caso real de España, el coeficiente de emisiones del sistema eléctrico del país se encontraba(3) en 2010 en 247 gCO2/kWh, pero para los ecologistas esto resulta ya suficiente para superar ambientalmente a la caldera de gas natural si el aparato eléctrico que se utiliza para calentar la casa es una bomba de calor.

Esto es así por el particular funcionamiento de una bomba de calor, que por cada kilovatio hora eléctrico consumido va a aportar varios kilovatios hora térmicos. La explicación a esto que suena al principio tan extraño es que este aparato no produce por sí solo calor, sino que lo absorbe o bombea de otros lugares: del aire exterior de la casa, de la tierra del subsuelo o de agua en profundidad. En rendimiento de las bombas de calor se mide en COP (Coefficient of Performance: la relación entre su potencia térmica y su consumo eléctrico). Volviendo a los 247 gCO2/kWh de media del sistema eléctrico del país en 2010, una bomba de calor con un COP de 3,5 que se enchufe a la red eléctrica emitiría entonces 71 gramos de CO2 por cada kWh térmico y otra aún mucho más eficiente con un COP de 6,5 las bajaría a 38 gramos por kWht, menos de una quinta parte que la caldera de gas natural.

“¿Es la bomba de calor el sistema más eficiente de calefacción? La respuesta es: depende”, incide José Porras, representante de la Asociación de Empresas de Servicios Energéticos (ANESE), las empresas cuyo negocio radica justamente en conseguir mejoras en la eficiencia energética de terceros (pues sus ganancias salen de los ahorros logrados). Como explica, existe una enorme variedad de bombas de calor, desde los equipos de aire acondicionado reversibles que también calientan a las instalaciones geotérmicas que extraen el calor del subsuelo. “Hay sistemas de bomba de calor que sí superan la eficiencia de una caldera de condensación de gas natural y otras no. Por desgracia, la mayoría de las que se venden ahora mismo en España son de las malas”.

Una primera gran diferencia de estos aparatos es de dónde van a extraer el calor para la calefacción (o el agua sanitaria). Hay equipos bastante sencillos que lo van a bombear del aire del exterior de la casa. Sin embargo, se debe tener en cuenta que el rendimiento de estos aparatos (el COP) va a cambiar en función de la temperatura que haga fuera. “Va a ser difícil extraer calor de un aire muy frío que esté unos pocos grados sobre cero”, destaca Porras. Esto no importa demasiado en muchas zonas templadas de España en las que los termómetros no van a bajar mucho (y donde resultan a la vez muy interesantes los equipos reversibles que ofrecen tanto calor como frío), pero sí en otras muchas en las que estos aparatos pueden fallar justo en el momento en que más se necesitan.

También es cierto que en otros países europeos más al norte se utilizan a menudo sistemas con bomba de calor de gran fiabilidad incluso para temperaturas extremas de muchos grados bajo cero. Para esto son mejores los sistemas geotérmicos que extraen el calor del subsuelo (ver imagen). Claro que también son mucho más caros. Según Albert Calomarde, comercial de la empresa instaladora Soliclima,  una bomba de calor de aire para calentar una casa de 200 m2 supone una inversión de unos 12.000 euros y una geotérmica para la misma vivienda unos 30.000 euros, los 12.000 del equipo y cerca de 18.000 para los cerca de 300 metros de pozos necesarios (depende del tipo de terreno).

“En países nórdicos como Suecia merece la pena una inversión en una bomba de calor geotérmica, porque tienen un gasto muy importante de calefacción y se va a amortizar en poco tiempo, pero en un país templado como España se va a tardar mucho más en amortizar”, comenta el representante de ANESE, que en lugar de hablar de rendimiento de cada aparato, prefiere hacerlo del rendimiento del sistema completo (con todos los equipos auxiliares).

Para José Luis García, responsable de Energía limpia de Greenpeace España, “las bombas de calor son más eficientes que una caldera de gas y van a serlo mucho más según se vaya descarbonizando el sistema energético del país [aumentado el uso de tecnologías que no emitan CO2]”. Pero también reconoce que muchos de los equipos que se están vendiendo hoy en día no tienen rendimientos tan buenos. Además, considera negativo que algunos de estos aparatos utilicen como refrigerante hidrofluorocarburos (HFC), gases fluorados de efecto invernadero que tienen un potencial de calentamiento global mucho mayor que el CO2.


(1) En el caso de las renovables se considera una eficiencia del 100%, dado que no importa perder energía cuando se trata de viento o sol.

(2) El informe Energía 3.0 de Greenpeace ha sido realizado por el ingeniero Xavier García-Casals.

(3) Según la organización ecologista, el coeficiente de emisiones del sistema eléctrico español fue de 270 gCO2/kWh en el año 2009.

Hay 22 Comentarios

Antes de medir los gramos de CO2, el consumo en KCal y demás, midan la desastrosa transmisión de calor de los puentes térmicos en forjados, precercos de ventanas y cubiertas. De poco sirve reducir un 30% consumos en eficiencias de calderas si podemos bajar hasta un 70% las necesidades energéticas con políticas de construcción más exigentes y rehabilitaciones menos limitadas. Técnicamente con un mero condensador solar se debería calefactar una vivienda pequeña pero seguimos siendo tercermundistas en construcción contra el ambiente exterior pese a que vivimos en un país que pasa de -10 grados a +40 todos los años.

Efectivamente, depende. Hay que entender que una bomba de calor "normal" es un aire acondicionado puesto "al revés", la condensadora es evaporadora y viceversa, con lo que la evaporadora, en este caso el intercambiador exterior, tiene como restricción la congelación del agua. Una evaporadora, además de enfriar el aire (extraer calor), condensa vapor de agua. Si la temperatura es muy fría, en vez de condensar empieza a congelarse la batería, la presión de baja disminuye y el compresor salta por acción del presostato de baja presión (así, a lo bruto). Consecuencia: nos funciona muy bien en entornos con inviernos templados, en Valencia o Sevilla, pero pretender que sea eficiente en Burgos o Madrid, pues no. Añadido a lo dicho, hay que tener en cuenta que el rendimiento va a disminuir con el salto térmico, con lo que cuanto más frío haga fuera, menor salto térmico habrá con el fluido refrigerante, y más consumo del compresor para la misma cantidad de energía. Otra cosa, lógicamente, es si tomamos el calor del suelo en lugar del aire exterior. Eso sí es muy pero que muy interesante.

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Como si mirásemos por el ocular de un microscopio, Ecolaboratorio es un blog ambiental que trata de ver más de cerca todo aquello que nos rodea. En este particular laboratorio se buscan respuestas a las cuestiones más enrevesadas que nos asaltan de forma cotidiana.

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Clemente Álvarez

(Madrid, 1973) es un periodista especializado en medio ambiente y ciencia. Colaborador de El País desde 2004, le entusiasma mezclar elementos de la ecología con reactivos de la energía y la economía, aunque la fórmula pueda resultar inflamable.

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