GAS NATURAL VS AEROTERMIA
En este artículo vamos a descubrir si el aire acondicionado o mejor dicho la bomba de calor, (aerotermia) puede hacer frente a una instalación de gas natural en calefacción en cuanto a costes.
Puedo empezar diciendo que: la bomba de calor es el mejor y más barato sistema de calefacción que existe.
Pero ¿es esto verdad?
- Esta web no existe para decir lo bonito que me parecen a mí las cosas, o para ampliar lo que dicen otras webs o algunos fabricantes.
- Hay un refrán que dice:
Los datos matan relatos.
- Hay un refrán que dice:
Por tanto, aquí vamos a dar datos del coste de funcionamiento de una instalación de gas natural y el de una instalación de bomba de calor. (aerotermia).
- Estos costes son reales.
- Esta comparativa la hacemos en España con datos reales de precios del gas natural y de la electricidad.
- Exactamente se puede hacer lo mismo en cualquier país de mundo, teniendo los precios del gas y la electricidad.
- Ustedes se los pueden creer o no, pero son datos reales y los vamos a comparar con una posible instalación de bomba de calor de aerotermia equivalente.
- En primer lugar, cuando hablo de costes, me refiero al coste energético, es decir los kw/h consumidos por una instalación de gas natural frente a una instalación de aerotermia.
- Después podemos hablar de los costes de instalación de unos equipos o de los otros.
- No doy nada por hecho, por lo tanto, vamos a ver cuales son los datos.
Puede que ustedes crean que como algunos de nosotros somos frigoristas, van a considerar que voy a tirar por mi campo y lleguen a pensar que no voy a ser realista.
Les puedo asegurar que eso no va a ser así, no tenemos ningún compromiso con nadie, y os aseguro que voy a ser lo más exacto que me sea posible.
No tengo ninguna creencia preestablecida, así que, lo que aquí van a ver solo son datos, que pueden ser verificables por cualquier persona que tenga interés.
COMENZAMOS EL ANÁLISIS
Contenido
- Quiero hacer una aclaración antes de empezar, para que no existan dudas de ningún tipo.
- Voy a utilizar la “ , “ (coma) como decimal, en todas las operaciones matemáticas que realice.
- Tenemos una instalación de gas natural en España.
- La caldera de gas natural es de condensación y la distribución de calor a todas las estancias se hace por radiadores de aluminio.
- Son de este tipo los radiadores.
La vivienda tiene unos 85 m2 aproximadamente, podemos tener un error máximo de + , – , 2 m2.
- Esta instalación es una vivienda con un aislamiento digamos medio, tiene las paredes aisladas del exterior con una manta de fibra de vidrio, entre dos paredes de ladrillo.
- Este material se utilizaba hace 20 años o más.
- Por lo tanto, no tiene los materiales que se utilizan hoy en día.
- Las ventanas son de tipo corredera con cristal doble.
- Siguen existiendo en este momento pero las hay mejores.
- Existen algunas corrientes de aire en la vivienda, pero se han intentado reducir al máximo poniendo burletes en puertas y en cualquier sitio en el que se han podido detectar.
- Las persianas se han aislado todo lo que se ha podido.
- Lo más importante en una vivienda es el aislamiento, pero en este caso no tiene una importancia vital, puesto que, tenemos una vivienda en unas condiciones climáticas y tenemos un consumo de gas.
Si el aislamiento fuese mejor tendríamos menos consumo de gas natural y la comparativa sería equivalente, pero con menos kw/h totales.
Lo que queremos verificar es, si, en las mismas condiciones podemos poner una bomba de calor y reducir el coste económico.
Veremos si es posible, o que circunstancias se tienen que dar para que esto sea posible.
ZONA CLIMÁTICA DE LA VIVIENDA
- En este caso concreto la vivienda esta una ciudad, con una zona climática de tipo E.
- La vivienda está en una segunda planta de un bloque de pisos.
- Su orientación principal es Sur.
- No es este, pero, podría serlo, eso si tiene la misma orientación.
ZONAS CLIMÁTICAS ESPAÑA
TOMA DE DATOS REALES
En la siguiente imagen tenemos un gráfico de temperatura exterior de un día completo, en el piso del análisis.
Como podéis ver en la imagen, las temperaturas son del día 6 de enero de 2022.
La toma de temperatura se ha tomado cada media hora, aunque en el gráfico se muestran el horas en punto, para que este sea más compacto.
El gráfico de la lectura de temperaturas diarias, se realiza al final del día, para tener las 24h completas de ese mismo día.
Las lecturas del consumo de gas se hace a la misma hora que la que se ve en la imagen de temperatura de la vivienda.
El contador de gas nos dió la siguiente lectura:
Ahora vamos a ver la temperatura media de la vivienda, en este caso la del salón.
Muy bien ya tenemos la primera lectura del día 6 de enero.
Si tomamos la segunda lectura un día mas tarde, podemos saber el consumo de gas y el consumo de la vivienda en kw para un día completo.
Siguiente gráfica de temperatura:
En la imagen anterior podéis ver la gráfica de la temperatura exterior del día 7 enero de 2022.
A continuación vamos a ver la lectura del contador.
Lo que nos falta es la temperatura del salón un día más tarde.
- Ya tenemos todos los datos para analizar un día de invierno de una vivienda en una zona climática E.
Quiero insistir en que, esta toma de datos es particular y totalmente real.
- Para hacer esta comparativa, vale cualquier vivienda en cualquier parte del mundo y con cualquier clima.
- Aquí lo hacemos para una zona E, porque es la más problemática para una bomba de calor de aerotermia.
- Por fin tenemos los m3 de gas natural consumidos:
413,347- 407,397 = 5,397 m3
Según la información de la compañía de gas natural, el m3 equivale a 10,407 kw/h
- Hacemos la operación matemática y vemos el resultado.
10,407kw/h * 5,397m3 día = 55,842759 kw/h día.
- La caldera de gas en este caso es de condensación, por lo tanto, vamos a considerar que el rendimiento es del 100%.
- Esta misma caldera tiene un consumo eléctrico que tenemos que añadir.
- Por mi experiencia, las calderas antiguas de una vivienda estándar de 90 m2, tiene un consumo entre 50 y 100w.
Una de condensación moderna puede estar entre 25 y 75w.
Vamos a considerar que la nuestra está en 50w/h.
- En 24 horas tenemos:
24 x 50 = 1200 w/h día > 1,2 kw/h día.
Esto se lo sumamos al consumo total de gas y nos queda lo siguiente:
55,842759 + 1,2 = 57.042759 aproximadamente igual a 57kw/h día.
- Muy bien, ya tenemos los datos del consumo en kw/h de una instalación de gas natural en un día, que son 57kw/h.
La compañía de gas natural también nos dice que nos factura el kw/h de gas a 0,0446 €.
- Volvemos a multiplicar por el precio de unitario de cada uno de los combustibles y tenemos lo siguiente:
55,842759 x 0,0446 = 2.49 € diarios sin impuestos, precio del gas natural.
1.2 x 0,2931 = 0,351 € diarios sin impuestos, precio medio de la electricidad el último mes.
Dato de la app “ahorro en luz”
Cada uno que aplique sus impuestos según su contrato y tiene el gasto diario de gas y electricidad.
CONSUMO CON UNA AEROTERMIA
Si en total tenemos 57 kw/h que tenemos que entregar durante un día, con una bomba de calor de una potencia calorífica de 8 kw podemos hacerlo.
También nos vale una de 9kw, o de 10kw, etc.
Igualmente podemos hacerlo con una de potencia inferior a 8kw nominales, pero, puede que en algunas circunstancias de temperatura, nos podemos quedar algo cortos.
57kw / 24h = 2,375 kw/h
Pero no tiene por qué ser cada hora, podemos producir el doble o el triple a unas horas determinadas y no producir nada a otras horas.
57kw / 8h = 7,125kw/h cada 8 horas.
Como vemos, con la operación anterior, si producimos 7,125kw/h cada 8 horas también podemos tener la vivienda caliente al final del día.
Lo siguiente es ver con estufas eléctricas, cuánto pagamos de electricidad.
El rendimiento eléctrico con estufas es 1, por lo tanto si con gas natural tenemos 57 kw/h día de gasto con estufas eléctricas tenemos que gastar esos mismos 57kw.
57 x 0,2931 = 16,70 € diarios. (Gasto con estufas eléctricas).
Considero el precio de la electricidad a 0,2931 de media para el mes de diciembre y tarifa PVPC en España.
Cada uno puede aplicar su tarifa para tener datos reales personales.
Llega el momento de probar la bomba de calor.
- Todos sabemos que la bomba de calor tiene un SCOP que puede beneficiarnos.
- De los 57kw/h diarios que tenemos con gas natural, tenemos que conseguirlos con una bomba de calor, pero, con el precio de la electricidad más alto.
Por lo tanto, necesitamos un SCOP muy bueno.
- Intentemos averiguar que SCOP necesitamos.
- Anteriormente vimos que tenemos un total de gasto diario sin impuestos de:
2,4946 + 0,351 = 2,8456 €, podemos redondear a 2,85 € día.
Con un gasto de 2,85 € día vamos a ver a como nos tiene que salir el kw/h de electricidad:
2,85€ / 57kw = 0,05 € kw/h
Ahora para conseguir esos 0,05 € por kw/h, tenemos que operar, para que la bomba de calor nos de el SCOP necesario.
Muy bien, pues ahora vamos a ver el SCOP de una bomba de calor.
- En este caso es una bomba de calor de aerotermia.
- Así podemos ser lo más ajustados posible en cuanto al sistema de distribución de calor por toda la casa.
- La elección del equipo va a ser el 8MR.
En la imagen podemos ver que para una temperatura de agua de calefacción de 45ºC y 7ºC de temperatura exterior nos da una potencia de 7,87 con un consumo de 2,37 kw/h.
Seguimos, vamos ver que consumo tenemos para producir 57kw/h día.
- El COP que tenemos es de 3,32, aunque parece que hay un error de escritura al comienzo.
Lo vemos.
- Visto esto, vamos con las operaciones matemáticas.
57kw/h / 3,32 COP = 17,1686 kw/h
17,1686kw/h * 0,2931€/kw = 5,03 € día
- Parece que la bomba de calor es menos rentable que el gas natural.
Consumo diario con gas natural: 2,85 € día.
Consumo diario con bomba de calor aerotermia por radiadores = 5,03 € día.
Una cosa que podemos hacer es calcular el precio al que debería estar la electricidad para que sea rentable.
Hacemos unas cuantas operaciones y voilá:
17,1686kw/h * 0,166€/kw = 2,849 € día.
Si no podemos mejorar el SCOP, para que la bomba de calor salga rentable necesitamos el precio del kw/h a 0,166 € kw/h.
REFLEXIÓN
- Parece que con el actual precio de la electricidad la rentabilidad de la bomba de calor se complica.
- Tengo que extender un poco más la condiciones antes descritas.
- La caldera de gas natural calienta unos radiadores algo antiguos de aluminio entre 55ºC y 60 ºC.
- Esto significa que el rendimiento de la misma es un poco menos de el 100%
- En la tabla de esta bomba de calor pone que el agua caliente está a 45ºC, para el SCOP de 3,32
- Esto significa que es posible que necesitemos un poco mas de funcionamiento del equipo de aerotermia, para alcanzar la temperatura de 20ºC en la vivienda.
- Por otro lado, el COP que nos da el fabricante es para temperatura exterior de 7ºC.
- Es posible que en algunos momentos cuando la temperatura del exterior es de menos de 7ºC en COP también es más reducido.
Y lo más importante, el SCOP que nos dice este fabricante , ¿es real?
En el artículo anterior hablé del SCOP de un split tipo cassette.
- También comenté las dudas que tenía yo, con el SCOP, que los fabricantes indican.
En el caso particular de hoy, esta vivienda sería más costoso calentarla con cassettes, por lo que ya comenté el ese artículo.
- ¿Se puede hacer?, si, pero yo no lo haría con una bomba de calor con split de cassette.
- Antes de finalizar este artículo, hay una cosa que se puede hacer para ahorraros unos euros.
- Se pueden ver la horas más baratas del día y poner el equipo de aerotermia a funcionar en esas horas.
Para terminar, parece claro, que al precio del kw/h hoy por hoy en España, no parece ser rentable para algunos sistemas de calefacción con bomba de calor.
Gráfica de precios del día 17 y 18 de enero de 2022 en España.
La gráfica es de la app “ahorra en luz”
Desde el doctor frigorías seguimos insistiendo en utilizar la bomba de calor como sistema de calefacción.
A veces la aerotermia no es el mejor sistema de calefacción.
Puede que en algunos momentos no sea rentable, como ahora con la incertidumbre de los precios, pero a nivel de ecología no hay ninguna duda.
No produce CO2, ni partículas en suspensión, ni dióxido de nitrógeno, etc.
Ahora bien si esa bomba de calor la alimentamos con electricidad producida por un central de carbón, o de gasóleo, o de gas natural, sinceramente, todo esto me parece una aberración.
Haz lo que su conciencia te pida.
Esto ha sido por hoy, un saludo para tod@s.
