Tecnologia · Aerotèrmia

Aerotèrmia i plaques solars: quan poden treballar juntes?

Cada cop més pressupostos a Catalunya combinen plaques fotovoltaiques amb una bomba de calor aerotèrmica per a calefacció, refrigeració o aigua calenta sanitària. La combinació pot tenir sentit, però no és automàtica. Aquesta guia explica els conceptes bàsics per llegir un pressupost combinat sense quedar-te amb un eslògan.

Què és l'aerotèrmia, conceptualment

L'aerotèrmia és un sistema basat en una bomba de calor aire-aigua o aire-aire: un equip que, gràcies a un cicle termodinàmic, extreu calor de l'aire exterior i la transfereix a un fluid interior (aigua del sistema de calefacció, aigua calenta sanitària, o aire interior, segons el cas). En refrigeració, el cicle s'inverteix i extreu calor de l'interior cap a l'exterior.

L'avantatge tècnic clau respecte d'una resistència elèctrica o d'una caldera de combustible és el coeficient de prestació: amb una unitat d'electricitat consumida, una bomba de calor pot lliurar diverses unitats de calor útil. La relació concreta s'expressa amb el COP (instantani) o amb el SCOP (estacional), i depèn de la temperatura exterior, del salt tèrmic demanat al sistema interior i del disseny global.

Per què es plantegen juntes

Tres característiques fan que l'aerotèrmia es plantegi sovint amb fotovoltaica:

L'aerotèrmia consumeix electricitat. A diferència d'una caldera de gas, no consumeix combustible directament; per tant, una part del seu consum es pot cobrir amb electricitat generada a casa.
L'aerotèrmia concentra consum en certs moments (matins freds d'hivern per escalfar, hores caloroses d'estiu per refrigerar, hores d'ús d'aigua calenta sanitària). Si una part d'aquests moments coincideix amb hores de sol, hi ha sinergies.
L'aerotèrmia substitueix combustibles fòssils (gas, gasoil, butà) per electricitat. En aquest sentit, és coherent amb un objectiu d'electrificació domèstica i amb una generació pròpia de baixa intensitat de carboni.

Aquestes sinergies són reals però no automàtiques. Convé desactivar la idea, sovint repetida en publicitat, que "aerotèrmia + fotovoltaica = factura zero". El balanç real depèn del cas.

Quan la combinació té sentit

Algunes situacions en què la combinació aerotèrmia + fotovoltaica pot tenir un sentit tècnic raonable:

Habitatges amb calefacció existent ineficient (caldera vella, radiadors d'alta temperatura, sistemes elèctrics directes) i amb obra prevista per millorar l'envolupant o per canviar l'emissió tèrmica (terra radiant, fan-coils, radiadors de baixa temperatura).
Habitatges amb demanda combinada de calefacció, refrigeració i aigua calenta sanitària, en què una sola màquina (aerotèrmia) pot cobrir totes tres funcions.
Habitatges amb perfil de consum desplaçable cap a hores de sol: ús d'aigua calenta sanitària programable, acumulador d'inèrcia, fan-coils que poden funcionar de dia.
Casos en què la coberta permet un dimensionament fotovoltaic ampli i les ombres no condicionen el camp.
Comunitats de veïns amb projectes d'aerotèrmia centralitzada que conviuen amb autoconsum col·lectiu.

Quan pot no compensar

No tots els habitatges hi guanyen igual. Hi ha casos en què la combinació és menys avantatjosa o requereix més estudi:

Habitatges poc aïllats on, sense millora prèvia de l'envolupant, l'aerotèrmia ha de treballar molt i el COP mitjà cau.
Habitatges amb sistemes existents (calefacció de radiadors d'alta temperatura) que no estan pensats per a bombes de calor. Adaptar-los pot suposar una obra significativa.
Habitatges on la calefacció es concentra al vespre i la nit, fora de les hores de sol. La part fotovoltaica cobrirà bàsicament l'aigua calenta sanitària o el consum diürn, no la càrrega tèrmica principal.
Cobertes amb capacitat limitada per a un camp fotovoltaic gran: la fotovoltaica no podrà cobrir més que una fracció del consum addicional que aporta l'aerotèrmia.
Projectes plantejats per separat (aerotèrmia avui, fotovoltaica dintre d'uns anys) en què, sense un disseny coordinat, l'estalvi conjunt acaba sent molt menor del que s'esperava.

Implicacions per al dimensionament de la fotovoltaica

Si tens (o vols tenir) aerotèrmia i estàs dimensionant la fotovoltaica, hi ha diversos efectes pràctics:

L'energia anual consumida augmenta respecte d'una casa amb calefacció no elèctrica. Això pot justificar un camp fotovoltaic més gran que el que correspondria només al consum bàsic actual (vegeu Quantes plaques necessito).
La distribució horària del consum canvia. La bomba de calor pot programar-se per concentrar consum a les hores de més sol (per exemple, acumulant aigua calenta sanitària al migdia), millorant l'autoconsum directe.
La modalitat d'autoconsum i el contracte amb la comercialitzadora (vegeu Modalitats d'autoconsum) condicionen el balanç entre autoconsum directe, excedents compensats i excedents no compensats.
L'inversor i, si escau, la bateria han d'estar dimensionats per al consum total, no només per al consum "abans d'aerotèrmia".

Una bomba de calor no és "una placa més"

Hi ha una temptació, en pressupostos combinats, de presentar l'aerotèrmia com una extensió natural i lineal de la fotovoltaica. Tècnicament no ho és. La bomba de calor té el seu propi disseny:

Càlcul de càrrega tèrmica de l'habitatge (kW), distint del càlcul de consum elèctric. Una bomba mal dimensionada (per excés o per defecte) pot funcionar inefficientment i envellir abans.
Sistema d'emissió (terra radiant, fan-coils, radiadors de baixa temperatura, esplits) i, si escau, acumulador. La compatibilitat amb el sistema actual no és automàtica.
Refrigerant utilitzat: hi ha normativa europea i estatal que regula els gasos fluorats; el tipus de refrigerant té implicacions ambientals i de manteniment a llarg termini.
Soroll i ubicació de la unitat exterior: condicionen la viabilitat en habitatges amb veïns propers i en façanes protegides.
Llicència o comunicació prèvia segons l'ordenança municipal i, en alguns casos, autorització de la comunitat de veïns.

Ajuts: dos programes amb regles diferents

Aerotèrmia i fotovoltaica poden estar cobertes per ajuts, però sovint amb convocatòries i requisits diferents. L'ICAEN i la Generalitat publiquen periòdicament programes per a autoconsum, i hi ha hagut convocatòries específiques per a canvis de sistemes de calefacció (vegeu Ajuts ICAEN i Generalitat). La deducció estatal d'IRPF per obres de millora de l'eficiència energètica (vegeu Deducció IRPF) també pot incloure aquestes intervencions sota condicions concretes. Les regles canvien, i un pressupost seriós ha d'aclarir quina partida correspon a cada programa i quina documentació es necessita.

Darrera revisió editorial: aquesta guia s'actualitzarà quan IDAE publiqui nova documentació divulgativa sobre aerotèrmia, quan ICAEN obri una convocatòria específica d'electrificació de la calefacció o quan canviï el marc normatiu d'autoconsum.

Fonts oficials consultades

Les normatives evolucionen: comprova sempre les fonts oficials abans de prendre decisions.

Resum divulgatiu en català. Cap dada d'aquesta guia es pot fer servir per decidir un projecte concret. Per a la valoració tècnica i econòmica del teu cas, consulta un projectista o instal·lador habilitat amb experiència tant en aerotèrmia com en autoconsum fotovoltaic.