sistema calefacción eficiente

¿Cuál es el sistema de calefacción más eficiente para mi hogar?

Se acerca el invierno y, con él, las abultadas facturas energéticas para calentar nuestros hogares. Llega el momento de plantearse si nuestro sistema de calefacción es el más eficiente y económico.

En este artículo encontrará una comparativa de algunos sistemas de calefacción recomendados para un mejor ahorro y eficiencia energética.

¿Qué opciones tenemos?

Son muchos y variados los sistemas de calefacción disponibles en función de la fuente primaria clásica (gas, electricidad, gasóleo C), ó de fuente renovable (biomasa, bomba de calor geotérmica, contribución solar).

Por otro lado, también son diversas las variables que intervienen en su elección: características constructivas del inmueble, accesibilidad a la fuente energética y condiciones climáticas.

Por ello, el diseño de la mejor solución de climatización debe partir de un entendimiento de la necesidad particular de cada vivienda:

  • ubicación de la vivienda
  • carga térmica e intensidad de uso
  • sistema emisor del calor
  • calidad de la envolvente térmica
  • disponibilidad de contribuciones energéticas de origen renovable.

Elección del combustible

La primera de las decisiones a tomar es qué tipo de combustible o fuente de suministro queremos para acondicionar nuestro hogar.  Esta elección condicionará el diseño del sistema de calefacción y debe tomarse pensando en los próximos 10 años, ciclo de vida estimado de nuestra instalación. Desde aquí recomendamos invertir en tecnologías con futuro y que sean limpias.

Se acompaña una tabla con la comparativa cualitativa en función de algunas de las siguientes alternativas:

Tipo fuenteVentajasDesventajas
Gas naturalFácil instalación.
Suministro continuo.
Costes fijos decrecientes según consumo.
Cobertura de la red de gas.
Gasóleo CDisponibilidad del suministro.Coste elevado de instalación y mantenimiento.
Precios fluctuantes.
Combustible contaminante en desuso.
Requiere de un depósito homologado.
ElectricidadMuy eficiente (bomba de calor)Coste alto (0,15€/kWh).
Insuficiente para climas adversos (temperaturas por debajo de 3ºC).
GeotermiaFuente renovable.
Alta eficiencia energética.
Muy alta inversión.
Condicionada por el tipo de terreno.
PropanoSu Poder Calorífico es el doble que el gas natural.
Resistente a temperaturas extremas (-44ºC).
Costosa legalización de la instalación.
Requiere la instalación de un depósito a presión al aire libre próximo al punto de suministro.
Más caro que el gas natural.
BiomasaFuente renovable.
Bajo coste (0,05 €/kWh).
Ideal para zonas rurales.
Aseguramiento del suministro.
Almacenaje en lugar seco.
Alimentación de la caldera mediante tolva o similar.

La mejor solución será aquélla que sea más sostenible económicamente en términos de inversión y coste de operación. Más adelante, se acompaña un ejemplo práctico que compara el rendimiento y el coste de diferentes opciones.

En algunas situaciones, se llegan a valorar la elección de una combinación de diferentes sistemas en el caso de que se desee garantizar el servicio ante posibles faltas de suministro o averías (p.e. calentador eléctrico y caldera de gas).

Evaluación según el tipo de emisor

La segunda de las decisiones a tomar, reside en qué tipo de emisor queremos tener para calentar cada una de las estancias de nuestro hogar.

Equipo terminalVentajasDesventajas
Radiadores de aguaMuy populares.
Aporte de calor estable.
Requiere la instalación de repartidores de costes (calefacción centralizada).
Emisores termoeléctricosCada equipo es independiente y se puede colocar donde se desee.
Encarece la solución para estancias muy grandes.
Fancoils / aerotermosAlta capacidad de emisión de calor.Reseca el ambiente.
Mala distribución de temperaturas.
Puede llegar a generar ruido.
Requiere revisión anual de filtros.
Suelo radianteAhorro energético.
Gran confort térmico.
Mayor inercia térmica.
Alto coste de instalación.
Límite de temperatura a 29ºC para evitar posibles dilataciones.

En este punto, la decisión pasa por conocer el perfil de temperaturas de la estancia en función del tipo de emisor. La solución de confort ideal es aquélla en la que la temperatura más alta se alcanza a la altura del suelo y disminuyendo progresivamente a medida que ascendemos al techo.

En contraposición, la peor distribución se corresponde con la calefacción por ventilación, y la mejor es la solución basada en suelo radiante que se parece más al modelo ideal. La configuración de radiadores se encuentra en un término medio.

Otra de las ventajas de elegir suelo radiante, es que su instalación puede ser aprovechada para la refrigeración en verano como “suelo refrescante”.

Estudio de eficiencia energética

Acompañamos un caso práctico con el estudio realizado para un piso en la sierra norte de Madrid y que tiene unos 130 m² de superficie habitable.

El edificio está construido hace 25 años y su propietario quiere valorar si le compensa hacer una rehabilitación energética. La vivienda cuenta con una caldera de gasóleo Ferroli de 22 kW para la calefacción de diferentes estancias mediante radiadores.

Se acompaña el modelo 3D de la vivienda con sus diferentes particiones y envolvente térmica:

Modelo BIM

Paso 1: Cálculo de la demanda y del consumo

Se recomienda el uso de un software oficial de simulación energética para calcular la demanda térmica del edificio. Este paso permite conocer con exactitud, la demanda térmica expresada, inicialmente, en energía primaria (kWh/m²/año).

Finalmente, se aplicarán los factores de paso asignados por el IDAE, según tipo de fuente, para su conversión en energía final que será la demanda energética del usuario. Este valor nos permitirá conocer la demanda térmica anual en calefacción para nuestra vivienda y, en particular, el coste de su factura energética.

El resultado de la simulación energética para el edificio es de una demanda de 19.500 kWh/año en calefacción según la distribución mensual que se acompaña:

demanda mensual calefacción

Paso 2: Análisis de viabilidad

Aquí valoramos los posibles escenarios para el consumo energético desde el punto de vista del sistema de calefacción elegido para la vivienda.

Por consiguiente, se valora el coste de inversión y operación en comparación con la solución actualmente disponible (caldera de gasóleo) para los diferentes escenarios considerados:

  • Sustitución por una caldera de gas de condensación
  • Instalación de una caldera de biomasa para pellets
  • Empleo de propano
  • Utilización de una bomba de calor aerotérmica de alta eficiencia

Coste fuente calefacción

El resultado comparativo concluye que la mejor solución de inversión consiste en cambiar la actual caldera de gasóleo calefacción por una de gas natural pues presenta el mejor retorno de la inversión (1,58 años). Este estudio parte del supuesto de que las Instalaciones Receptoras Comunes ya están desplegadas en la vivienda.

En el supuesto de que no tuviera red de gas, la siguiente mejor solución sería la caldera de pellets (ROI del 1,74 años) siempre que se dispusiese con un lugar apropiado para el almacenaje de los sacos del combustible.

Por último, la opción de bomba de calor aerotérmica sería una opción interesante si se quisiera combinarla con otra fuente de calor complementaria para los días más fríos (temperaturas por debajo de 3ºC) y siempre que no incremente los costes de operación y mantenimiento del sistema.

Paso 3: Diseño y dimensionamiento

En el caso de viviendas, lo normal es que la potencia térmica instalada para calefacción no exceda de 70 kW, con lo cual bastaría con preparar una memoria técnica de diseño que normalmente facilita el instalador. Dicha memoria debe contener los elementos de diseño que justifiquen los requisitos del RITE.

A continuación, se muestra el resultado de la distribución de la demanda de calefacción por cada una de las estancias de la vivienda:

Demanda energètica

Esta distribución de cargas por estancia, servirá para dimensionar los elementos de emisión del calor en el caso de una instalación nueva o reforma.

Es importante tener presente la necesidad de solicitar el certificado de la instalación debidamente firmado por agente instalador autorizado.

Opciones de mejora y rehabilitación energética

Para el caso del ejemplo, el inmueble ya cuenta con aislamiento térmico en cubierta, lo cual le confiere una calificación energética con letra D, después de la sustitución de la caldera.

En todo caso, el propietario se plantea valorar cómo saldría el resultado en el caso de que se decida sustituir los huecos en fachada (ventanas actuales, transmitancia térmica: 4 W/m² K) por otras ventanas de mejor calidad en cuanto al aislamiento (2 W/m² K).

En este supuesto, la mejora propuesta reduciría la demanda en tan sólo unos 1.000 kWh/año, un potencia de ahorro bajo para el montante de la inversión requerida (7 ventanas de 1,5 x 1,4 m).

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