«Bombas, bombas…» Así rezaba una de las canciones más conocidas de un artista español del panorama musical de principios y mediados de los 90 en España. Aunque desde entonces ha llovido demasiado, podemos relacionar la temática con la actual crisis energética que estamos sufriendo, provocada por la situación bélica entre Ucrania y Rusia.
Hablamos de las bombas de calor, conocidas por sus siglas en inglés como HP (Heat Pumps).
El concepto de funcionamiento de las bombas de calor es muy sencillo, de hecho, todos tenemos en casa una máquina de frío muy similar, el frigorífico. Las bombas de calor, al igual que el frigo, basan su funcionamiento en comprimir un líquido refrigerante contenido en un circuito cerrado. Este líquido es capaz de recoger calor del entorno (en el caso del frigo recoge calor de su interior enfriando éste) y gracias a al comprensión que sufre, aumenta su temperatura. A continuación, este calor es disipado en la rejilla de la parte posterior.
Este mismo funcionamiento aplica a las bombas de calor, son capaces de recoger calor del exterior (a pesar de que la temperatura sea baja) y gracias a la comprensión que sufre el refrigerante, aumenta su temperatura, siendo posible así la calefacción de interiores.
Debido a que las bombas de calor son un equipamiento altamente eficiente éstas nos ayudan a reducir la factura energética de nuestros hogares.
Seguro que has oído hablar de la aero-termia, ¿verdad? Pues si tienes dudas de sobre en qué consiste, te diré que está basada en el funcionamiento de una bomba de calor que recoge calor del aire en el ambiente exterior (de ahí su nombre).
Es sabido y demostrado que más de un 40% de la energía consumida en Europa es utilizada para la climatización de viviendas. En este sentido, las bombas de calor son el aliado perfecto puesto que nos ofrecen una eficiencia de en torno a 400%, es decir, por cada unidad de energía que gastan, que suele ser energía eléctrica, son capaces de producir 4 unidades de energía térmica (tanto calor como frío) con lo que nos ofrecen unas altas tasas de ahorro. Además, hoy en día nuevas tecnologías nos permiten llegar a temperaturas de calefacción cada vez más altas debido al uso de nuevos líquidos refrigerantes y nuevas tecnologías, como las bombas de calor basadas en ondas acústicas que sustituyen la fuente de energía eléctrica por ultrasonidos para excitar el líquido refrigerante y aumentar así su temperatura, pero…
¿Es oro todo lo que reluce? Vamos a verlo; realmente cuando se habla de ahorros por el uso de las bombas de calor hay que hablar de ahorros en energía y luego ya… vemos el dinero. Calcular los ahorros económicos que provienen de ese ahorro de energía es sumamente complicado en los tiempos en los que vivimos, me explico; actualmente el precio de la electricidad (fuente de energía más común de las bombas de calor) vive en una montaña rusa constante, en la que se puede ver cada día cómo cambia considerablemente el precio entre los periodos valle-llano-punta, además de la diferencia que hay en el precio intra-diario (nadie sabe muy bien por qué, explicaciones podría haber muchas que darían para varias entradas de este blog).
Además del precio, se han de considerar las distintas fuentes de energía y es que no es lo mismo sustituir una caldera de gas o gas-oil, emisores eléctricos o cualquier otra fuente de calefacción por una bomba de calor. Esto incrementa la dificultad para hablar de ahorros económicos en cuanto a que también entran en juego las distintas fuentes de energía.
Una tercera derivada en el sentido económico, y algo que los fabricantes de bombas de calor no suelen contar, es que en el caso de su instalación en una vivienda, normalmente ésta no está preparada para dar cobertura al nuevo consumo eléctrico que se va a producir por la instalación de la bomba, y me explico con un ejemplo:
Imaginemos que tenemos una caldera de gas de 37kW de potencia que nos suministra calor en una vivienda y queremos sustituir esta caldera por una bomba de calor. Hemos dicho con anterioridad que ese equipamiento nos ofrece una relación de 4 a 1 en cuanto a producción de calor y consumo eléctrico, por tanto, para cubrir 37kW de calor, hemos de consumir 37/4 = 9.25kW de potencia eléctrica que seguramente no tendremos contratados y contratarlos va a encarecer la factura que vamos a pagar todos los meses en cuanto a término fijo utilicemos o no la bomba de calor. Entonces ¿ahorramos o no? La forma ideal para estimar el ahorro que supone la instalación o sustitución de una caldera antigua por una bomba de calor debería hacerse implementando algún protocolo de medida y verificación de confianza, como se ha hecho en el proyecto REUSEHEAT en el que ha participado CARTIF en la aplicación del IPMVP (International Performance Meassurement and Verification Plan). Para ello se han utilizado datos monitorizados de los sistemas de generación de calor de varios demostradores que , conectados a internet por medio de diferentes protocolos IoT, envían estos datos a una plataforma común en la que se calculan los ahorros energéticos.
Estos ahorros se calculan en base a un modelo matemático realizado con los datos del periodo de tiempo antes de la instalación de la bomba de calor. Una vez que se saben los consumos reales después de la instalación de la bomba de calor, la condiciones con las que se han conseguido estos consumos (meteorológicas, de confort interior, etc.) se llevan al modelo y se calcula la energía que se hubiera consumido en las condiciones anteriores a la instalación de la bomba.
En este momento, sabiendo la energía que se ha ahorrado, se podría estimar económicamente el dinero que hemos ahorrado por el uso de bombas de calor, en base a un precio medio, una estimación más detallada del mismo o como mejor se considere.
El proyecto REUSEHEAT muestra resultados muy satisfactorios por el uso de este tipo de tecnología y el ahorro de energía que se produce. Además, las bombas de calor son consideradas una fuente de energía renovable (cuando además de utilizar energía aero-térmica cumplen determinadas condiciones) y limpia y evita un gran porcentaje de emisiones de CO2. Se habla de que podrían reducir un 70% de emisiones de gases de efecto invernadero.
Desde CARTIF creemos que debemos seguir apostando por este tipo de tecnologías y las innovaciones que nos ayuden a mejorarlas, no solo para las bombas de calor basadas en aero-termia, sino también geo-termia, hidro-termia,etc.
- ¿Es oro todo lo que reluce? (Cuando hablamos de bombas de calor) - 17 febrero 2023