Comparativa de sistemas de calefacción

El futuro se llama aerotermia

Como veníamos diciendo en nuestro artículo acerca de qué es la aerotermia, esta tecnología es la que tiene mayores visos de imponerse en el futuro por diversas razones. En este artículo vamos a analizar las siguientes tecnologías de calefacción que se emplean comúnmente hoy en día con el objeto de arrojar luz sobre la cuestión:

• Gas Natural
• Diésel
• Propano
• Biomasa
• Aerotermia
• Geotermia
• Caldera eléctrica

Para todas ellas, analizaremos los siguientes puntos:

• Coste de instalación
• Precio del combustible
• Eficiencia de la combustión
• Gasto anual en energía (combustible, electricidad)
• Gasto anual en mantenimiento
• Emisión de CO2
• Otros factores como:
  • Responsabilidad con el medio ambiente: contaminación y CO2
  • Posibilidad de integración con energía solar térmica y fotovoltaica
  • Comodidad en la instalación y la utilización
  • Posibilidad de refrigeración
  • Adecuación para el futuro: ¿está preparada para la transición energética?

Pensamos que los puntos mencionados son los más importantes para un usuario doméstico de cara a la elección de la tecnología a emplear en la construcción de una nueva vivienda o la renovación de una instalación existente.

¿Cómo se comparan las diferentes tecnologías?

Vayamos directamente al grano. En los siguientes apartados podrás consultar nuestras bases de cálculo y comentarios a las diferentes tecnologías, pero ahora vamos a empezar por lo verdaderamente importante: cómo quedan paradas las diferentes tecnologías de calefacción actuales cuando son comparadas entre sí.

Antes de nada, es necesario indicar que el análisis se ha realizado para la calefacción de una vivienda unifamiliar individual de unos 180m² útiles en Madrid, con un gasto en calefacción de 23.298kWh/año, lo cual equivale a una calificación energética para calefacción E (la más habitual en España). Así pues, los resultados son los siguientes:

Haciendo un análisis exclusivamente económico para la instalación de un nuevo sistema de calefacción (obra nueva o renovación) en la vivienda tomada como referencia, los costes en los que se incurre a lo largo de los años para cada uno de los sistemas serán una suma de:

• Coste de instalación (inversión inicial)
• Coste anual en energía (combustible, electricidad)
• Coste anual de mantenimiento

Así pues, realizando un análisis a 10 años vista, el gasto previsto a lo largo de los años es el siguiente:

Conclusión

Si bien no presenta el menor coste de inversión, puede decirse que la aerotermia es la tecnología que reúne mayor cantidad de puntos a favor y presenta el mejor balance coste-ahorro. ¿Significa esto que la aerotermia es la tecnología que se ha de emplear en cualquiera de los casos? No. Cada caso deberá ser evaluado de forma particular, ya que algunas tecnologías se adecúan mejor que otras según la situación. Por ejemplo, en una vivienda aislada de la red eléctrica, la aerotermia puede no ser la mejor opción (aunque la energía podría suplirse a través de una instalación fotovoltaica aislada), en contraposición con otras tecnologías como la biomasa. No obstante, lo que sí está claro es que la aerotermia será pronto la tecnología mayoritaria en nuevas instalaciones y renovaciones – principalmente de viviendas habituales – a la par que tecnologías como diésel (gasoil) y propano irán desapareciendo paulatinamente.

¿Qué tecnología es la adecuada para cada tipo de vivienda?

Hemos pensado que En nuestro recomendador de tecnología de calefacción puedes averiguar cuál es el tipo de instalación que te conviene según el tipo de vivienda que tengas o vayas a construir. Como comentarios generales:

• Siempre que podemos, te proponemos una alternativa a la tecnología sugerida. Esta alternativa puede ser bien una que conlleve un menor desembolso pero también un menor respeto al medio ambiente, o bien una que conlleve un esfuerzo económico mayor en aras de conservar el medio ambiente.
• A no ser que ya dispongas de un sistema de propano o una caldera eléctrica para calefacción, nunca te sugeriremos ninguna de estas dos tecnologías. Esto se debe a:
  • El poco respeto hacia el medio ambiente de estas tecnologías
  • El elevado coste de energía que conllevan. Estas tecnologías poseen los gastos en energía (gastos variables) y precios fijos más caros. Por ejemplo, si queremos utilizar una caldera eléctrica para calefacción, deberemos aumentar la potencia contratada hasta los 15kW o más, con los costes que ello conlleva.
• Según el caso, sí recomendamos el uso de termos eléctricos para el calentamiento de agua caliente sanitaria (ACS). Tal puede ser el caso de viviendas con calefacción central y sin ACS centralizado, o viviendas de uso ocasional en conjunto con un sistema de bomba de calor y splits.

¿Cuáles son las bases de cálculo empleadas?

A continuación resumimos los diferentes datos y asunciones que se han tenido en cuenta a la hora de elaborar las tablas comparativas presentadas en el apartado anterior, punto por punto. Como comentario general, se ha de tener en cuenta que este análisis ha sido realizado con precios y datos de 2018.

Coste de inversión

En el coste de inversión se han tenido en cuenta tantos los costes de suministro como de instalación por parte de una empresa autorizada, teniendo en cuenta los comentarios indicados en la tabla. Cabe destacar varios puntos:

• Los precios indicados de inversión solo tienen en cuenta el sistema de calefacción (y no el de ACS). De igual manera, los gastos anuales tienen en cuenta la potencia calorífica necesaria para la calefacción de la vivienda y no tienen en cuenta la posible demanda de calentamiento de agua caliente sanitaria (ACS)
• En las instalaciones de gas natural, no se ha tenido en cuenta la instalación de conducciones de gas natural dentro de la vivienda desde la red de la compañía distribuidora. En este sentido, debería añadirse este coste a viviendas que no dispongan de esta red en el caso de reformas de viviendas y en nuevas construcciones. Asimismo, el coste de inversión indicado es válido para una caldera de baja temperatura, pero no de condensación.
• En el caso de un sistema de propano, y dados los consumos, se ha considerado un suministro a granel. Generalmente, en este tipo de suministros, la empresa comercializadora incluye el precio del tanque de propano, la conducción del gas propano hasta el interior de la vivienda y el mantenimiento de éstos dentro del contrato de suministro.

Precio del combustible

Los precios indicados en este apartado están mostrados sin IVA. Se han asumido los siguientes datos y precios para el cálculo del precio por kWh:

Biomasa 

• Precio de 3,55€ por saco de 15kg (sin IVA, portes incluidos) para pellet ENPLUS A1
• Poder calorífico superior (PCS) de 18 GJ/kg
• 1 kWh = 3,6 GJ

Gasoil

• Precio para gasoil de calefacción de 0,69 €/l (sin IVA)
• Poder calorífico superior (PCS) de 43 GJ/kg
• Densidad de 0,83 kg/l

Gas Natural

• Precio de 0,05 €/kWh (sin IVA) para tarifa 3.2

Aerotermia, geotermia y caldera eléctrica

• Precio medio durante 2017 en tarifa 2.0 DHA (con discriminación horaria): 0,143 €/kWh punta y 0,069kWh valle (sin IVA). Puede consultarse dicho precio en esta página de Red Eléctrica Española
• Se asume un 70% de consumo durante horario valle y un 30% de consumo durante horario pico. Dado que el horario valle dura 14h al día, esto ya supone un 58% del tiempo; si, además, se tiene en cuenta que el sistema de calefacción funciona a mayor capacidad durante las horas de la noche y en muchas ocasiones se detiene durante las horas del día, es habitual encontrar un balance 70%/30%.

Propano

• Precio de 1,2 €/kg para gas licuado propano (GLP) suministrado a granel, incluyendo el suministro del tanque y el mantenimiento del sistema
• Poder calorífico superior (PCS) de 50 GJ/kg

Eficiencia de la combustión

Este punto se refiere realmente a la relación entre la energía que entra y la energía que sale del sistema en forma de calor para la calefacción. En este sentido, para las tecnologías de combustión, este valor está indicado en base al poder calorífico superior de cada uno de los combustibles, mientras que para las tecnologías eléctricas está referido al consumo eléctrico necesario.

Cabe destacar que no se han tenido en cuenta sistemas de combustión con condensación, los cuales pueden llegar a eficiencias del 90% (aunque también son más caros). A veces puede observarse que en algunos casos se indican eficiencias superiores al 100% para calderas de condensación, lo cual constituye una verdad a medias, ya que se trata de eficiencias basadas en el poder calorífico inferior (PCI), lo cual no es el valor representativo a estos efectos (pero sí lo es el PCS).

Gasto anual en energía

Este valor no es más que el resultado de multiplicar el consumo de referencia (23.298 kWh/año), por el precio del combustible obtenido para cada una de las tecnologías y dividirlo entre la eficiencia. Finalmente, a este valor se le añade el IVA.

Gasto en mantenimiento

Este gasto es el que consideramos el habitual para cada una de las tecnologías. La aerotermia y la geotermia, al ser las tecnologías más nuevas y sofisticadas, poseen el mayor coste en este aspecto. Por otro lado, el mantenimiento del sistema de propano para este ejemplo se ha considerado incluido dentro del suministro de gas propano a granel.

Responsabilidad con el medio ambiente

En este punto se han tenido en cuenta tanto las emisiones de gases de efecto invernadero como las emisiones de gases y partículas contaminantes. Para los sistemas eléctricos, se tiene en cuenta la eficiencia de éstos y las emisiones del parqué de generación eléctrica español peninsular.

Posibilidad de integración con energía solar

En este punto se han considerado las instalaciones de calefacción y agua caliente sanitaria (ACS) en conjunto, ya que este suele ser el caso habitual. Asimismo, únicamente se han tenido en cuenta la energía solar térmica y fotovoltaica, ya que, a efectos prácticos, son las energías renovables (aparte de la biomasa) que mejor se adaptan al ámbito residencial y que gozan de un uso mayoritario.

De este modo, existen varias tecnologías que precisan de tanques acumuladores, lo cual es indispensable para poder adaptarse a la energía solar térmica (aunque la biomasa también requiere el uso de tanques acumuladores para el ACS). Por otro lado, el uso de energía eléctrica es indispensable para poder integrarse con la energía solar fotovoltaica.

Comodidad de instalación y utilización

En este apartado de evalúa, por un lado, la facilidad de la instalación (rapidez, cantidad de obra, espacio necesario) y, por otro, la comodidad del uso del sistema de calefacción:

• Confort: En los sistemas de aerotermia y geotermia la sensación de confort es elevada, ya que estos sistemas funcionan generalmente de forma más eficiente manteniendo una temperatura constante a lo largo del día, es decir, sin disminuir la temperatura por la noche (lo cual sí reduce el consumo en otras tecnologías). Por otro lado, al ser sistemas de calefacción de baja temperatura, la sensación térmica es mejor que con sistemas de alta temperatura, en los que se producen grandes diferencias de calor a lo largo de la vivienda.
• Facilidad de suministro: en algunos casos (biomasa, propano, diésel) es necesario emplear un tanque o almacén de combustible en la vivienda. Esto conlleva la necesidad de disponer de un espacio adicional y requiere rellenar el tanque/almacén de forma periódica.
• Seguridad de suministro: El uso de combustibles dentro de la vivienda entraña cierto riesgo de incendio y explosión. Por este motivo, también son necesarias inspecciones periódicas de los sistemas.

Posibilidad de refrigeración

A este respecto, únicamente las tecnologías que utilizan un ciclo de refrigeración reversible son capaces de proveer tanto calefacción como refrigeración, lo cual corresponde con la aerotermia y geotermia (y otras tecnologías no analizadas como la hidrotermia).

Idoneidad para la transición energética

La transición energética se basa en el suministro de cualquier gasto energético a través de energías renovables y es una de las tareas más importantes a las que se enfrenta la sociedad actual debido al cambio climático y las consecuencias que éste puede tener sobre nuestras vidas y el medio ambiente. Así, pues, en relación con la calefacción de las viviendas, la transición energética requiere que los sistemas de calefacción sean eléctricos (para poder abastecerlo con energía renovable) o que empleen directamente energía renovable.

De este modo, solo cumplen con ello las tres tecnologías eléctricas analizadas (aerotermia, geotermia y caldera eléctrica) y los sistemas de biomasa, al emplear directamente energía renovable.

Cabe destacar que este dato es importante de cara al futuro, ya que las tecnologías más limpias empezarán a gozar cada vez de más ayudas, mientras que las más contaminantes sufrirán cada vez más trabas.

Emisiones de CO2

Para las emisiones de CO2 se han utilizado los valores recomendados en este documento del IDAE (dentro del Ministerio de Energía, Industria y Turismo). Cabe destacar lo siguiente:

• Para el cálculo de las emisiones efectivas del suministro eléctrico se ha seguido el mismo procedimiento que el documento, esto es, asumiendo unas pérdidas de transporte y distribución del 13,8% para los suministros en baja tensión, si bien se ha actualizado con los datos de 2017 para las emisiones del sistema peninsular español (258 grCO2/kWh, Red Eléctrica Española)
• La biomasa se considera prácticamente neutra a efectos de emisiones de CO2, ya que el CO2 generado en la combustión es el mismo CO2 captado por las plantas en su crecimiento.

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