En un esfuerzo por reducir la huella de carbono de los sistemas de calefacción y climatización, investigadores de la Universidad de Zhejiang en China han desarrollado una innovadora bomba de calor termodinámica que utiliza energía solar, agua e hidróxido de sodio (NaOH). Este dispositivo está diseñado para aplicaciones residenciales.
Dispositivo eficiente y sostenible
La bomba de calor creada por los científicos chinos está diseñada para proporcionar calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria en edificios residenciales de tamaño limitado. Publicada en la revista Energys el 22 de abril, la investigación titulada «Sistema de Calefacción con Bomba de Calor Termoquímica Solar-NaOH de Dos Etapas para la Calefacción de Edificios: Estrategias Operativas y Rendimiento Teórico» detalla cómo este sistema puede ser eficiente en diversas condiciones climáticas, lo que lo hace versátil para su implementación global.
Funcionamiento del Sistema
El funcionamiento de esta bomba de calor se basa en un ciclo termodinámico que utiliza una solución de hidróxido de sodio y agua. El proceso comienza con la evaporación del agua a partir de una fuente de baja temperatura. Los reactores de NaOH funcionan como condensadores y evaporadores, extrayendo y liberando calor. La solución absorbe vapor de agua, se diluye y libera calor extraído junto con la energía química almacenada. Durante el proceso de carga, el calor solar se usa para regenerar la solución, desorbiendo el vapor y concentrando nuevamente la solución, preparándola para el siguiente ciclo de calefacción.
Componentes del Sistema
El sistema consta de:
- Dos reactores de NaOH
- Dos intercambiadores de calor
- Cuatro tanques de almacenamiento
- Varios captadores solares térmicos
Esta combinación de componentes permite un rendimiento energético eficiente y costes reducidos gracias a las propiedades del hidróxido de sodio y su capacidad de transferencia térmica.
Rendimiento Energético
El estudio simula el uso del sistema en una vivienda familiar de 220 metros cuadrados en el este de China, mostrando una capacidad de almacenamiento energético de 363 kWh por metro cúbico, con una demanda anual de calefacción de 11,650 kWh. Estos resultados subrayan el potencial del sistema para proporcionar una solución de calefacción y refrigeración sostenible y eficiente.
La bomba de calor desarrollada por la Universidad de Zhejiang representa un avance significativo en el campo de las energías renovables. Su capacidad para utilizar energía solar y una solución de NaOH/H2O para proporcionar calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria de manera eficiente y con una alta densidad de almacenamiento de energía, la convierte en una opción prometedora para reducir la huella de carbono en aplicaciones residenciales. Este desarrollo no solo abre nuevas posibilidades para la sostenibilidad energética, sino que también destaca la importancia de la innovación tecnológica en la lucha contra el cambio climático.
Vía www.mdpi.com
Deja una respuesta