Investigadores de la Universidad de Glasgow han desarrollado un nuevo tipo de bomba de calor, una tecnología de bomba de calor flexible, que podría ayudar a los hogares a ahorrar en sus facturas de energía y contribuir a los objetivos de emisiones netas cero.
Bombas de calor: una alternativa.
Las bombas de calor son una alternativa de bajas emisiones de carbono a las calderas de gas. Extraen energía de fuentes externas de baja temperatura, normalmente el aire exterior, para calentar los espacios interiores. Cuando funcionan con fuentes de energía renovables, son mucho más respetuosas con el medio ambiente que las calderas de gas convencionales.
En todo el mundo, cerca del 40% de las emisiones de carbono proceden de la calefacción alimentada por combustibles fósiles.
Sin embargo, la capacidad de calefacción y la eficiencia energética de la actual generación de bombas de calor pueden verse afectadas por el clima frío, especialmente en el caso de las bombas de calor de fuente de aire.
Los elevados costes de capital y de funcionamiento y la temperatura relativamente baja del suministro de calor han limitado el crecimiento de su uso en los países más fríos. Se necesitan urgentemente innovaciones para mejorar la rentabilidad de las bombas de calor para competir con las tecnologías de calefacción basadas en los combustibles fósiles.
Nueva bomba de calor flexible.
En un nuevo artículo publicado en la revista Communications Engineering, los investigadores describen cómo su tecnología de bomba de calor flexible ofrece una solución de bajo coste a los problemas de las bombas de calor actuales, integrando el almacenamiento de calor: un pequeño depósito de agua y una bobina de tubo de cobre.
El depósito de agua recupera parte de la energía térmica sobrante producida durante el funcionamiento de la bomba y la almacena como fuente de calor adicional para el funcionamiento posterior de la bomba de calor.
El calor recuperado tiene una temperatura mucho más alta que el aire exterior que proporciona la fuente de calor, y puede reutilizarse como fuente de calor temporal, reduciendo sustancialmente el consumo de energía de la bomba.
En las aplicaciones de la bomba de calor con fuente de aire, el calor recuperado que se almacena en el agua también permite que la bomba de calor flexible funcione de forma continua durante la descongelación. Esto la hace más eficiente y eficaz que la actual generación de bombas de calor, que interrumpen el suministro de calor durante el desescarche y siguen consumiendo electricidad.
Pruebas.
Los investigadores han demostrado las ventajas de su nueva bomba de calor construyendo un prototipo que funciona con componentes disponibles en el mercado.
Unas pruebas exhaustivas comparadas con los diseños de bombas de calor de la generación actual han demostrado que su diseño es un 3,7% más eficiente que el actual con una temperatura de suministro de calor relativamente baja, de 35 °C.
Cuando la temperatura de suministro aumenta, también lo hace la cantidad de energía recuperada, mejorando la eficiencia del sistema y ahorrando más energía. El análisis del equipo predice que, tras la optimización, podría ser hasta un 10% más eficiente que los productos actuales cuando la temperatura de suministro de calor aumenta a 65 °C.
El equipo ha protegido su invención con una patente, y está buscando activamente la forma de que la tecnología de la bomba de calor flexible esté disponible comercialmente en un futuro próximo.
Las ventajas de la bomba de calor flexible frente a los productos de bomba de calor actuales son análogas a las ventajas de la caldera de condensación frente a la caldera de no condensación: ambas recuperan el exceso de calor para mejorar enormemente la eficiencia.
Vía www.gla.ac.uk
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