Las bombas de calor son cada vez más eficientes y desempeñarán un papel fundamental en el proceso de descarbonización.
La transición hacia una economía de bajas emisiones es posible, pero para conseguirlo es imprescindible desarrollar vectores energéticos y usos finales más eficientes. La descarbonización y la electrificación son una oportunidad para crear riqueza, generar empleos verdes y mejorar la calidad del aire -el objetivo de la Unión Europea (UE), por ejemplo, es conseguir que no haya emisiones netas de carbono en 2050-. El reto, por tanto, afecta al sector energético en particular, pero también a la sociedad en general, porque este proceso será vital para combatir el cambio climático.
La electrificación del transporte y de la calefacción residencial, así como la producción de electricidad -autoconsumo eléctrico- a través de energías renovables, formarán parte de la hoja de ruta a seguir por el sector energético para descarbonizar la economía. Es aquí donde entran en juego alternativas limpias como la energía eólica, la energía fotovoltaica, la energía hidroeléctrica, el hidrógeno verde, la energía híbrida y la aerotermia. Conozcamos ahora un poco más sobre esta última.
LA AEROTERMIA Y LA DEMANDA DE CALOR. APLICACIONES
Los sistemas aerotérmicos son bombas de calor que extraen la energía ambiental contenida en el aire mediante un ciclo termodinámico para proporcionar calefacción en invierno, refrigeración en verano y agua caliente durante todo el año. Las bombas de calor eléctricas tienen un altísimo potencial -son mucho más eficientes que las calderas convencionales- y por ello jugarán un papel clave como elemento de cambio a la hora de electrificar y descarbonizar la demanda de calor.
En Europa, por ejemplo, el uso del calor representa el 50% de la demanda de energía de los usuarios finales. Dentro de ese uso, la calefacción y el agua caliente sanitaria (ACS) en los edificios representan más del 60% de las necesidades de calor. Los procesos térmicos industriales suman alrededor del 30% y la refrigeración, más importante en el sur que en el norte, sólo el 2%.
CÓMO FUNCIONA LA AEROTERMIA. BOMBAS DE CALOR
Las últimas bombas de calor eléctricas son una tecnología muy eficiente, tanto que los reguladores las consideran renovables. La razón fundamental es que se basa en un ciclo termodinámico capaz de extraer el calor del aire exterior gracias al uso de refrigerantes.
¿Cómo funciona una bomba de calor aerotérmica?
- Fluido refrigerante (RF) en estado líquido a baja temperatura. Pasa a través del evaporador y absorbe el calor del circuito primario.
- RF en estado gaseoso a baja temperatura. Al absorber energía en el evaporador se convierte en gas.
- RF en estado gaseoso a alta temperatura. Al pasar por el compresor compresor su presión y temperatura aumentan.
- RF en estado líquido a baja temperatura. Al pasar por la válvula de válvula de expansión libera su energía en el condensador y vuelve a su estado inicial (líquido).
Los refrigerantes, en constante evolución, son uno de los factores clave del rendimiento de las bombas de calor. El último refrigerante más utilizado en estas bombas es el R32, que alcanza temperaturas de hasta 70ºC y es capaz de mejorar la eficiencia. También se están desarrollando otros, como el R-290 (propano), el R-744 (CO2) y los nanofluidos.
El rendimiento de una bomba de calor depende tanto de la temperatura de entrada (exterior) como de la de salida (interior). Por ello, los sistemas de distribución térmica más adoptados son los de baja temperatura, como la calefacción y refrigeración por suelo radiante. Su uso para ACS o para radiadores de alta temperatura proporciona un rendimiento menor, aunque hay que decir que es muy superior al de las calderas convencionales.