Una de las dudas más frecuentes de los propietarios con calderas de gas natural o gasoil es si es posible sustituir la caldera por una bomba de calor aerotérmica conservando los radiadores de aluminio, chapa o hierro fundido de toda la vida, sin levantar el suelo para poner suelo radiante ni acometer obras destructivas en la vivienda.
La respuesta rotunda de la ingeniería térmica es: SÍ, funciona perfectamente, siempre y cuando se respete la física de la transferencia de calor y se realice una auditoría del dimensionamiento de los elementos existentes. En este artículo técnico analizamos cómo afecta la temperatura de impulsión al COP, la ecuación de disipación térmica, el comportamiento de los distintos metales, los caudales hidráulicos requeridos y las mejores estrategias para maximizar el confort y el ahorro sin tocar un solo radiador.
Principio Termodinámico Clave
Una caldera fósil envía agua a los radiadores a 70°C – 75°C. Una bomba de calor estándar es mucho más eficiente trabajando a 45°C – 50°C. Al bajar la temperatura del agua, cada elemento de radiador emite menos vatios de calor. La clave para que la aerotermia funcione con radiadores convencionales radica en verificar si la superficie de radiadores existente es capaz de cubrir las pérdidas térmicas de la casa a esa menor temperatura.
1. La Física del Radiador: ¿Por qué Disminuye la Potencia Térmica?
La potencia emitida por un radiador por convección natural y radiación viene regida por la norma europea UNE-EN 442 mediante la fórmula exponencial característica:
Donde los parámetros ingenieriles corresponden a:
- Q: Potencia calorífica emitida por el radiador (en Vatios).
- K_m: Constante geométrica y constructiva determinada en laboratorio por el fabricante del radiador.
- n: Exponente característico del radiador (habitualmente 1,28 a 1,31 para radiadores de aluminio extrusionado y 1,33 a 1,35 para radiadores clásicos de hierro fundido).
- ΔT (Salto Térmico Medio): La diferencia entre la temperatura media del agua en el interior del radiador y la temperatura seca del aire ambiente de la estancia (habitualmente 20°C):
ΔT = [(T_ida + T_retorno) / 2] - T_ambiente
La Comparativa Crítica: ΔT 50 frente a ΔT 30
Analicemos qué le sucede a un elemento clásico de radiador de aluminio de 60 cm de altura (como el popular Baxi Dubal 60 o Ferroli Europa):
| Régimen de Temperatura | Salto Térmico (ΔT) | Potencia por Elemento | COP Bomba Aerotérmica |
|---|---|---|---|
| Caldera Clásica Gas/Gasoil (75°C / 65°C) | ΔT 50 (70°C – 20°C) | 125 – 130 W | No aplica |
| Aerotermia Media Temperatura (55°C / 45°C) | ΔT 30 (50°C – 20°C) | 62 – 68 W (caída del 48%) | 3,20 – 3,50 (Alto ahorro) |
| Aerotermia Alta Temperatura (70°C / 60°C) | ΔT 45 (65°C – 20°C) | 110 – 118 W | 2,40 – 2,70 (Ahorro moderado) |
2. Comportamiento según el Material del Radiador: Aluminio, Hierro Fundido y Chapa de Acero
No todos los radiadores responden de la misma manera ante una bajada de temperatura del fluido portador. El material y la masa geométrica juegan un papel capital en la inercia del sistema:
| Tipo de Radiador | Comportamiento Térmico con Aerotermia | Ventajas y Recomendación Práctica |
|---|---|---|
| Aluminio Inyectado | Baja inercia térmica, respuesta muy rápida. Transmite calor por convección en un 80% y radiación en un 20%. | Es el más fácil de ampliar: si en un salón faltan vatios a 50°C, se añaden 3 o 4 elementos acoplados mediante niples y juntas en menos de una hora sin cambiar el radiador completo. |
| Hierro Fundido (Clásico) | Enorme masa metálica y gran contenido de agua. Alta emisión por radiación (hasta un 40%). Gran acumulación inercial. | Excelente aliado de la aerotermia. Aunque tarda en calentarse, retiene el calor durante horas evitando que el compresor module bruscamente. Trabajan de forma magnífica a 50°C en régimen continuo. |
| Panel de Chapa de Acero | Rendimiento intermedio. Si son paneles monocapa (Tipo 11), su superficie suele ser escasa a baja temperatura. | Si son paneles dobles o triples con aletas convectoras interiores (Tipo 22 o Tipo 33), ofrecen un área de intercambio enorme ideal para impulsar a 45°C-50°C. |
3. Ejemplo Numérico Práctico: Caso Real de Salón de 25 m²
Para comprender la ingeniería sin rodeos teóricos, pongamos un ejemplo de dimensionamiento real:
- Demanda del salón: 1.600 Vatios de carga térmica de diseño en el día más frío del año.
- Instalación previa con caldera: Tenía un radiador de aluminio de 14 elementos. Con agua a 75°C (ΔT 50), cada elemento aportaba 128 W:
14 × 128 W = 1.792 W(cubría sobradamente la necesidad). - Paso a Aerotermia a 50°C (ΔT 30): Cada elemento ahora aporta 66 W:
14 × 66 W = 924 W. En el día más gélido del año a -5°C exterior, faltarían unos 676 W.
¿Cómo se soluciona en la práctica?
- Si la vivienda mejoró ventanas con doble acristalamiento, la demanda real del salón habrá bajado de 1.600 W a solo 1.050 W, con lo que los 14 elementos actuales bastarán funcionando 24 horas continuas con modulación climática.
- Si la estancia sigue demandando 1.600 W, existen dos vías limpias: sustituir ese radiador por uno de baja temperatura con convección forzada ultrasilenciosa (fancoil estático) o ampliar el radiador existente a 20-22 elementos si hay espacio libre en la pared.
4. El Factor Hidráulico: Caudales, Tuberías y Diámetros Interiores
Hay un aspecto técnico que los fontaneros tradicionales suelen pasar por alto: la ley del caudal térmico:
En una caldera convencional, el salto térmico entre ida y retorno suele ser de 15°C a 20°C (75°C ida, 55°C retorno). En una bomba de calor aerotérmica, el salto térmico óptimo de diseño es de solo 5°C a 7°C (por ejemplo, 50°C ida, 45°C retorno) para maximizar el coeficiente de rendimiento COP.
Para transportar la misma cantidad de calor con un salto térmico de solo 5°C en lugar de 20°C, la bomba de calor necesita mover entre 2,5 y 3 veces más litros de agua por hora a través de las tuberías.
La Solución de Ingeniería: Depósito de Inercia en Paralelo
Si se conectara la bomba de calor directamente a tuberías antiguas de cobre fino de 15 mm o multicapa de 16 mm, la alta velocidad del fluido provocaría ruidos de silbido en las válvulas y pérdida de carga excesiva. Por ello, es obligatorio intercalar un depósito de inercia o desacoplador hidráulico (aguja hidráulica). De este modo, el circuito primario de la aerotermia circula a su caudal óptimo y el circuito secundario de los radiadores es impulsado por una bomba electrónica independiente adaptada a la red existente.
5. Las Tres Estrategias de Instalación en Viviendas con Radiadores
Opción A: Bomba de Alta Temperatura (HT)
Modelos como Daikin Altherma 3 H HT o Mitsubishi Zubadan generan agua a 70°C puramente por compresión frigorífica (inyección de vapor con R-32 o propano R-290). No requiere tocar nada en la instalación de radiadores.
Sin obras | Máquina más cara
Opción B: Bomba Estándar + Ampliación Selectiva
Se ajusta la bomba a 50°C-55°C de impulsión. Si en el cálculo térmico el salón o el dormitorio principal quedan justos de potencia, se amplían 3 o 4 elementos de aluminio en esos dos radiadores específicos.
Máxima rentabilidad | Inversión mínima
Opción C: Radiadores de Baja Temperatura con Ventilador
Sustitución de 1 o 2 radiadores clave por unidades activas (tipo Jaga Strada o fancoils decorativos slim de 12 cm de fondo). Permiten emitir gran caudal térmico con agua a solo 40°C e incluso aportan aire acondicionado frío en verano.
Refrigeración activa | Alta eficiencia
6. Cómo Saber si tus Radiadores Servirán Antes de Gastar Dinero: La Prueba de la Caldera
Existe una prueba de campo infalible que cualquier usuario puede realizar en su vivienda durante los meses de invierno (diciembre, enero o febrero) antes de encargar la instalación de aerotermia:
El «Test de los 50°C» en tu Caldera Actual
- Acude al panel frontal de tu caldera actual de gas o gasóleo.
- Localiza el selector o ruleta de temperatura de impulsión de calefacción (normalmente graduado entre 70°C y 80°C).
- Baja la consigna de calefacción a 50°C o 52°C de forma manual.
- Deja funcionando la calefacción de forma continua durante 48 a 72 horas manteniendo el termostato de ambiente a 21°C.
- Evaluación de resultados: Si la casa mantiene confort térmico y alcanza los 21°C sin problemas, tus radiadores están perfectamente dimensionados para aerotermia estándar con un SCOP sobresaliente superior a 3,5.
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