¿Qué tecnologías de calefacción pueden ayudar a reducir más rápidamente las emisiones contaminantes? ¿Cuáles son las necesidades térmicas de España? ¿Cómo afectan las zonas climáticas? ¿Cómo ha sido el consumo de calefacción en los últimos años? Para responder a éstas y otras preguntas, la Fundación Naturgy ha elaborado un documento, “Demanda de calor en los hogares: una transición energética”, en el que se analizan las principales soluciones tecnológicas en relación con los objetivos climáticos: bombas de calor, calderas de condensación y acumuladores de calor. El estudio lo firman Luis del Barrio y Cristina Olivera.

Por Pilar Ortega

El l consumo doméstico de energía es el protagonista del estudio que la Fundación Naturgy ha elaborado para analizar las soluciones tecnológicas que permitan alcanzar los objetivos de reducción de emisiones, teniendo en cuenta las peculiaridades del clima de España, de su población y de su parque inmobiliario. Hay que tener en cuenta que los edificios son los espacios donde más consumo de energía se produce en Europa, ya que utilizan el 40% del total y generan el 36% de los gases de efecto invernadero. Sin embargo, en España, curiosamente, los datos son mucho mejores, ya que el porcentaje del consumo se reduce al 17% y nuestros edificios son responsables del 15% del total de emisiones.

El estudio de la Fundación Naturgy, publicado con el título "Demanda de calor en los hogares: una transición energética", ha sido elaborado por los especialistas Luis del Barrio y Cristina Olivera, quienes consideran esencial que los Planes Nacionales de Energía y Clima (PNIEC) deben integrar medidas para la renovación de los edificios y para reducir las emisiones en los sistemas de calefacción y refrigeración. Este trabajo analiza las bombas de calor, las calderas y los acumuladores de calor como las principales soluciones tecnológicas para reducir las emisiones de la calefacción en los hogares.

LAS BOMBAS DE CALOR, INSUFICIENTES

El estudio, de 127 páginas, pone de manifiesto que las bombas de calor, aunque sean una pieza clave, no son suficientes por sí solas para alcanzar los objetivos medioambientales, considerando tanto la eficiencia como el coste real que tiene para el consumidor. Y en el caso de España, se insiste en dicho trabajo, hay zonas climáticas en las que las bombas de calor son soluciones ineficientes económicamente e incluso pueden no obtener la condición de renovable.

Otro inconveniente que se señala en el documento respecto a esta tecnología es que el cambio completo de instalación por bomba de calor renovable puede alcanzar la mitad de la renta media anual de un hogar español, y exige, para su instalación, abandonar la vivienda al menos durante 12 días. Las cifras indican que cada año se instalan aproximadamente 300.000 bombas de calor en España, pero la mayoría se utilizan para servicios de refrigeración. Sólo 80.000 unidades se usan como sistemas de calefacción, una cifra muy alejada, proporcionalmente, de las propuestas del PNIEC y del Plan REPowerEU, que establece el despliegue de 10 millones de bombas de calor acumuladas en los próximos años en Europa.

Además, se insiste en que el rendimiento de las bombas de calor depende de varios factores, como el tipo de tecnología (aerotermia, hidrotermia y geotermia) y las variaciones de temperatura. Es aquí donde los autores de esta investigación se pronuncian respecto a las bombas de calor en relación con la reducción de emisiones en el sector de la calefacción doméstica: “Es necesario valorar otras alternativas que permitan alcanzar los objetivos planteados de manera eficiente y en tiempo”. También señalan que el despliegue de alternativas debe atender también a las diferentes zonas climáticas y a las características de las viviendas y de los consumidores, “de manera que se aborde una transformación realista, eficiente y justa que permita el cumplimiento con los objetivos de emisiones netas nulas a 2050”.

REFRIGERACIÓN FRENTE A CALEFACCIÓN

Las bombas de calor representan un 11% del total de sistemas de calefacción y aproximadamente el 97% se halla en la zona mediterránea, que presenta un consumo de calefacción más reducido y una demanda de refrigeración más alta, lo que hace pensar que se destinan a usos de refrigeración y no solucionan el problema de descarbonización de los edificios. Las cifras indican exactamente que el 25% de las bombas de calor se destina a calefacción y el 75%, a refrigeración.

También hay que tener en cuenta, y mucho, el factor económico, ya que las bombas de calor de alta eficiencia y de consideración renovable requieren altos costes de inversión y tiempos de instalación, sobre todo si se compara con las calderas de condensación y los acumuladores de calor. Los gastos pueden variar desde los 10.000 a los 20.000 euros, lo que supone un gran esfuerzo para muchas familias españolas. Una cifra muy alejada de los 1.500 euros que cuesta instalar una caldera de condensación o de los 600 que cuesta un acumulador.

LAS CALDERAS DE CONDENSACIÓN, UNA TECNOLOGÍA EFICIENTE Y PRÁCTICA

Inmediatamente después, el estudio pone el foco en la tecnología de las calderas e indica que la sustitución de calderas convencionales por calderas de condensación de alta eficiencia se perfila como una opción muy adecuada en edificios, especialmente en las zonas con barreras socioeconómicas. Y considera que las calderas de condensación eficiente reducirán de una forma más rápida y eficiente las emisiones a corto plazo y también en el largo plazo a medida que se extienda el uso de los gases renovables.

Hasta la fecha, las calderas son, sin duda, el sistema más utilizado de calefacción. A lo largo del tiempo, su tecnología y tipología ha ido evolucionando para adaptarse a las diferentes normativas. Las calderas que se instalan hoy en día son “de condensación de alta eficiencia”, en contraposición con las convencionales, y son capaces de recuperar el calor residual de los gases de escape y en forma de vapor de agua para devolverlo al sistema. Así, consumen menos combustible y producen menos emisiones. Lógicamente, no es idéntico el rendimiento de las calderas convencionales (algo más del 80%) que las calderas de condensación de baja temperatura o de alta eficiencia (cerca del 100%). Por eso se recomienda sustituir las convencionales por calderas de condensación, también porque el uso general de las calderas permite conseguir buenos rendimientos incluso en las zonas más frías de España.

ACUMULADORES DE CALOR, EN CIERTAS OCASIONES

El estudio también valora la apuesta por los acumuladores de calor y el autoconsumo o biomasa en aquellas zonas de baja gasificación o cuando la bomba de calor no se pueda instalar por la imposibilidad de realizar obras de rehabilitación o no haya espacio en la vivienda para instalar los equipos interiores y no exista alternativa de gases renovables.

Los acumuladores de calor son especialmente recomendables en zonas con una baja disponibilidad de gas, en situaciones en las que se utiliza energía renovable, como el autoconsumo, y cuando no es posible realizar obras para poner otros sistemas de calefacción. Al igual que en las bombas, los acumuladores varían su comportamiento dependiendo de los cambios de temperatura y el aislamiento de las viviendas. Así que un buen aislamiento térmico es fundamental para evitar fugas de calor y mantener una temperatura constante. Por eso, las viviendas entre plantas necesitan un 24% menos de potencia por metro cuadrado que las del ático, por ejemplo.

CONVIVENCIA DE TODOS LOS SISTEMAS

Todos los sistemas de calefacción analizados en el trabajo de la Fundación Naturgy, pueden tener un importante papel en la reducción de emisiones y la mejora de la eficiencia energética asociada a la calefacción de los hogares si se utilizan adecuadamente. Cada uno de ellos tiene diferentes necesidades, en función de si tienen quemadores, materiales, revisiones legales, etc. Por ejemplo, el coste medio del mantenimiento de una bomba de calor está en 150 euros al año, mientras que el de una caldera de alta eficiencia está en 110 euros al año.

Respecto al marco normativo actual, hay que decir que desde Europa se están promoviendo medidas para reducir la dependencia energética del gas natural de origen ruso mediante la reducción de la demanda de gas natural, la diversificación de suministradores, el despliegue de soluciones alternativas y la apuesta por los gases renovables, especialmente el biometano y el hidrógeno.

AYUDAS A NIVEL NACIONAL

A nivel nacional, y en relación con las ayudas que tienen como fin reducir las emisiones, los subsidios asociados a los sistemas de calefacción se han centrado sobre todo en la sustitución de equipos términos por otros más eficientes y, concretamente, asociados a las bombas de calor renovable. Sin embargo, esto no está teniendo los resultados que se desean, debido, sobre todo, a su alto costo y a la necesidad de un aprendizaje para su uso eficiente. Esto hace muy complicado su instalación en viviendas verticales y su despliegue no es efectivo dentro de los grupos de población.

Mejor acogida han tenido las ayudas que las comunidades autónomas dan a los ciudadanos para sustituir las calderas por otros equipos similares de mayor eficiencia. El único inconveniente es que estas ayudas son escasas y los fondos, insuficientes para la totalidad de la población interesada, y se agotan muy rápidamente.

El estudio de la Fundación Naturgy pone de relieve también que la electricidad sólo supone el 8% del consumo para calefacción en el sector residencial en 2020, mientras que el gas, la biomasa y el gasóleo siguen representando la mayor dependencia energética con valores que están en torno al 34%, 31% y 26% respectivamente del consumo total de calefacción en viviendas en 2020.

También se puede ver que en España la calefacción mediante calderas (convencionales y de condensación) sigue siendo la más utilizada (64,8%), seguida de los acumuladores de calor (20,8%), la aerotermia (10,8%), otros sistemas (3,4%) y energías renovables (0,20%).

GLOSARIO

Acumulador de calor: equipos de calefacción en cuyo interior hay resistencias eléctricas que se calientan con el paso de la electricidad y que, a la vez, calientan el núcleo acumulador en el que se almacena la energía térmica. Esta energía es luego cedida para calentar la vivienda.

Bomba de calor: solución térmica que emplea un gas refrigerante en un ciclo termodinámico cerrado para transferir calor del entorno a edificios o industrias. Al tomar la energía del entorno natural y transportarla al interior de los recintos, aprovecha los recursos naturales para proporcionar calefacción, refrigeración y aire caliente.

Caldera: sistema de producción de agua caliente y calefacción en el que se produce la conversión de un combustible o fuente de energía en calor mediante combustión o una resistencia eléctrica.

Caldera de condensación: son más eficientes que las tradicionales ('estancas'). Consumen menos gas y aprovechan la energía de la condensación del vapor de agua que se genera durante el proceso de combustión