Tengo aerotermia y placas: ¿de qué tamaño tiene que ser la batería? El error de dimensionado que la deja vacía cada noche de invierno

Un cliente me manda un presupuesto en octubre. Instalación de 6 kWp de fotovoltaica, aerotermia de 10 kW y batería de 5 kWh. El comercial le ha prometido que la batería cubrirá el consumo nocturno y que «prácticamente no pagará factura».

Reviso los números. La batería se va a vaciar a las 03:00 AM en cualquier noche fría de enero. A partir de ahí, la aerotermia tira de red hasta el amanecer. Exactamente lo mismo que pasaría sin batería, pero habiendo pagado 6.000 € por un sistema que no resuelve el problema en el momento en que más lo necesita.

El cliente no lo sabe. El comercial tampoco lo ha calculado. O lo sabe y ha preferido no mencionarlo.


Por qué el invierno destruye el dimensionado estándar de batería

El error de fondo es sistemático y lo veo en el 90 % de los presupuestos con aerotermia que audito. El comercial usa el consumo medio diario para calcular el tamaño de la batería. A veces incluso usa el consumo medio anual, que incluye los meses de verano donde la aerotermia apenas trabaja.

Eso genera un número aparentemente razonable: «tu consumo nocturno medio es de 6 kWh, te ponemos una batería de 7 kWh y listo».

El problema es que ese «consumo nocturno medio» es la media de julio más la media de enero dividida entre dos. Y julio y enero no son intercambiables cuando estás calculando cuánto van a pagar los kilovatios-hora que se necesitan para no pasar frío.

El Excel del comercial: «Consumo nocturno medio: 6 kWh/día. Batería de 7 kWh cubre el 100 % del consumo nocturno. Solución perfecta.»

La cruda noche de enero: son las 22:00, fuera hay 1 ºC, la aerotermia trabaja a plena potencia para mantener la casa a 20 ºC. Consume 1,8 kW de media durante toda la noche. A las 03:00 AM, la batería está vacía. La aerotermia trabaja 5 horas más tirando de red. La batería de 7 kWh no ha cubierto ni la mitad del consumo real de esa noche.

Termostato inteligente en pared de vivienda mostrando temperatura exterior baja en invierno, representando el consumo real nocturno de la aerotermia que el dimensionado comercial ignora

La curva de consumo que el comercial ignora

La aerotermia no consume igual a las 22:00 de julio que a las 03:00 AM de enero. Es una obviedad que sin embargo no aparece reflejada en la mayoría de los estudios de dimensionado de batería que llegan a mis manos.

Una bomba de calor de 10 kW de potencia nominal puede consumir, dependiendo de las condiciones:

  • En verano, modo refrigeración, temperatura exterior 28 ºC: 1,5-2,5 kW durante ciclos cortos.
  • En otoño, calefacción suave, temperatura exterior 10 ºC: 1,2-1,8 kW durante ciclos moderados.
  • En invierno, calefacción plena, temperatura exterior 2 ºC: 2,0-3,5 kW durante ciclos largos o continuos.
  • En invierno extremo, temperatura exterior -3 ºC: 3,0-4,5 kW con posible activación de la resistencia de apoyo.

La diferencia entre el consumo nocturno de julio y el de enero puede ser de 3 a 5 veces. Una batería que cubre perfectamente las noches de verano puede ser absolutamente insuficiente para las noches de invierno.


El colapso nocturno: comercial vs. realidad

Esta es la simulación de una noche típica de enero para una vivienda de 120 m² en zona climática D (Madrid, Zaragoza, Valladolid) con aerotermia de 10 kW y batería de 5 kWh:

Hora de la nocheDemanda aerotermia (-2ºC exterior)Lo que promete el comercialLo que pasa en realidad
20:002,2 kWBatería llena (5 kWh)Batería llena (5 kWh)
21:002,4 kWCubierto por batería2,6 kWh restantes
22:002,6 kWCubierto por batería0,0 kWh: batería vacía
23:002,5 kW«Consumo medio cubierto»Red eléctrica
00:002,3 kW«Autonomía toda la noche»Red eléctrica
01:002,4 kWBatería «aguanta»Red eléctrica
02:002,5 kWAhorro garantizadoRed eléctrica
03:00 AM2,6 kWPromesa del comercialRed eléctrica
04:002,7 kWFactura a ceroRed eléctrica
05:002,8 kWIndependencia energéticaRed eléctrica
06:002,5 kWSistema perfectoRed eléctrica

La batería de 5 kWh se agota antes de las 22:30. A partir de ahí, 8 horas más de aerotermia funcionando con electricidad de red. El cliente ha gastado 6.000 € para cubrir 2,5 horas del consumo nocturno de invierno.

No es que la batería sea mala. Es que nadie calculó lo que iba a necesitar de verdad en el peor momento del año.


Las variables que determinan el dimensionado real

Para calcular correctamente el tamaño de batería en una instalación con aerotermia, hay que analizar estas variables. Ninguna de ellas aparece en el presupuesto estándar que me mandan para auditar.

  • Zona climática de la vivienda: no es lo mismo una casa en Málaga (zona B) que una en Burgos (zona E). En Burgos, la temperatura exterior nocturna en enero puede bajar a -8 ºC durante semanas. El consumo de la aerotermia en esas condiciones puede doblar o triplicar el de una zona costera.
  • Nivel de aislamiento de la vivienda: una casa bien aislada (post CTE 2006) puede necesitar 60-80 W/m² para calefacción. Una casa antigua sin aislar puede necesitar 120-140 W/m² o más. Para la misma superficie y la misma aerotermia, el consumo nocturno puede variar en un factor de 2.
  • Tipo de emisor: el suelo radiante trabaja a 35-45 ºC de impulsión con COP de 3,5-4,5. Los radiadores antiguos trabajan a 55-65 ºC con COP de 2,5-3. A igualdad de calor entregado, la aerotermia con radiadores antiguos consume entre un 30 % y un 60 % más de electricidad.
  • Temperatura mínima de diseño: el dimensionado de la batería debe realizarse para la temperatura mínima habitual de la zona, no para la temperatura media.
  • Horas de oscuridad en diciembre-enero: en invierno, en muchas zonas de España, el sol sale a las 08:30 y se pone antes de las 18:00. Eso son casi 15 horas de oscuridad nocturna.
Unidad exterior de aerotermia con escarcha en el suelo durante noche fría de invierno, representando el consumo máximo que la batería mal dimensionada no puede cubrir

Cuánta batería necesita realmente una casa con aerotermia

Voy a hacer el cálculo que el comercial no hace. Un ejemplo concreto y realista.

Caso de referencia: vivienda de 130 m² en Valladolid (zona climática D), aislamiento medio (construcción 1995), radiadores de baja temperatura adaptados, aerotermia de 10 kW. Temperatura de diseño nocturno: -3 ºC. Consumo estimado de la aerotermia en esas condiciones: 2,8 kW de media durante la noche.

Horas de oscuridad en enero: desde las 18:00 hasta las 08:30, son 14,5 horas.

Consumo nocturno total de la aerotermia: 2,8 kW × 14,5 horas = 40,6 kWh en una noche de enero con frío.

A eso hay que sumar el resto de consumos nocturnos de la vivienda:

  • Frigorífico, iluminación, televisión, standby: 1,5-2 kWh.
  • Total noche: aproximadamente 42-43 kWh.

¿Cuánta batería necesitas para cubrir esa noche? Una batería de 40 kWh. Que no existe en formato residencial estándar a precio razonable.

Y llegamos a la conclusión que nadie quiere escuchar: ninguna batería residencial puede cubrir el consumo nocturno de invierno de una vivienda con aerotermia en zona fría. El problema no es que la batería sea pequeña. Es que el problema es físicamente irresoluble con el almacenamiento residencial actual a coste razonable.


Entonces, ¿para qué sirve la batería con aerotermia?

Hay un caso de uso donde la batería sí tiene sentido combinada con aerotermia. Pero hay que definirlo correctamente.

La batería con aerotermia no sirve para cubrir la demanda nocturna de invierno. Sirve para estas funciones específicas:

  • Cubrir el consumo nocturno de primavera y otoño: en los meses de marzo-mayo y septiembre-noviembre, la aerotermia trabaja con temperaturas exteriores de 8-15 ºC. El consumo nocturno puede ser de 8-12 kWh. Una batería de 10-12 kWh puede cubrir razonablemente esas noches.
  • Cubrir el ACS nocturno durante todo el año: el calentamiento del depósito de ACS programado en horas nocturnas consume entre 2 y 5 kWh diarios. Una batería de 5-7 kWh puede cubrir este uso específico con consistencia.
  • Reducir la demanda en horas punta de precio: en tarifas con discriminación horaria, la batería cargada con excedente solar puede alimentar la aerotermia en las horas más caras de la tarde-noche.
  • Proporcionar autonomía en cortes de suministro: una batería bien dimensionada puede alimentar la aerotermia durante 1-3 horas en caso de corte de red.

Ninguno de estos casos de uso requiere una batería de 5 kWh dimensionada con el consumo medio anual. Requiere una batería dimensionada para el caso de uso específico que se quiere cubrir.

Sistema de batería e inversor integrados en cuadro técnico de vivienda residencial, representando la instalación real que debe dimensionarse correctamente para el uso con aerotermia

Cómo debería hacerse el dimensionado correcto

Un estudio de dimensionado de batería con aerotermia que yo consideraría mínimamente riguroso incluye:

  • Curva de consumo horaria de la aerotermia, separada por estaciones. No el promedio anual: los valores reales mes a mes.
  • Análisis del peor escenario de invierno: temperatura mínima de diseño, horas de oscuridad en diciembre-enero, consumo estimado en esas condiciones.
  • Definición explícita del objetivo de la batería: ¿cubrir noches de verano? ¿ACS todo el año? ¿Reducción de horas punta? Cada objetivo requiere un tamaño diferente.
  • Simulación de al menos 12 meses con datos reales de irradiación y temperaturas de la zona.
  • Análisis de rentabilidad separado por objetivo: cuánto ahorra la batería en función de cada caso de uso y cuántos años tarda en amortizar eso.

Si el estudio que tienes sobre la mesa no incluye estos elementos, no es un dimensionado. Es una estimación optimista con fines comerciales.


El caso que resume el problema

El cliente invirtió 6.000 € en una batería de 5 kWh que le prometía independencia energética nocturna. El comercial había calculado con el consumo medio mensual anualizado.

La primera noche de frío real de noviembre, la batería se vació a las 22:45. La aerotermia tiró de red durante 9 horas más. A la mañana siguiente, el cliente me mandó un mensaje: «Creía que la batería cubría la noche entera.»

Lo que necesitaba para cubrir esa noche específica era una batería de 18-20 kWh. Lo que le habían vendido era un 5 kWh.

La diferencia entre ambos dimensionados no es técnica: es que nadie hizo el cálculo correcto. O nadie quiso hacerlo.

Persona revisando factura eléctrica en invierno junto a termostato sin datos personales visibles, representando la sorpresa de descubrir que la batería no cubrió el consumo nocturno de la aerotermia

Lo que significa esto para tu decisión de compra

Si tienes aerotermia y estás valorando añadir batería, estas son las preguntas que debes hacer antes de firmar cualquier presupuesto:

  • ¿Qué consumo nocturno específico de la aerotermia ha usado para dimensionar la batería?
  • ¿Es ese consumo el de verano, el anual o el de invierno?
  • ¿Qué temperatura exterior mínima ha usado en el cálculo?
  • ¿Cuántas horas de autonomía nocturna real ofrece esa batería en enero, en tu zona climática específica?
  • ¿Qué porcentaje del consumo nocturno de invierno cubre realmente la batería?

Si el comercial no puede responder estas preguntas con datos numéricos concretos, el dimensionado no existe. Hay un número de kWh que alguien ha elegido, pero no hay un análisis detrás.

Y una batería mal dimensionada con aerotermia no es una batería insuficiente. Es dinero invertido en algo que no resuelve el problema en el momento en que más necesitas que lo resuelva.

Vivienda unifamiliar española en invierno con paneles solares, aerotermia y batería instalados visibles en el exterior, representando la instalación completa que requiere un dimensionado real para las noches de frío

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Guía Térmica

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