La sustitución gradual de calderas de combustibles fósiles por soluciones energéticas renovables más respetuosas con el medioambiente, como las bombas de calor, contribuye a reducir las emisiones de carbono. Se suele decir que las bombas de calor funcionan como un frigorífico al revés: transfieren calor del aire exterior, el suelo o el agua a un edificio y lo calientan para utilizarlo en un sistema de calefacción. Los dos tipos de bombas de calor que se instalan con más frecuencia son las de aire y las de suelo. Las bombas de calor aerotérmicas son las más populares del mercado, ya que son más baratas y fáciles de instalar. Las bombas de calor geotérmicas se consideran más eficientes, tienen una vida útil más larga y proporcionan un flujo constante de calor en todas las estaciones. Requieren instalar tuberías en el suelo y, por tanto, son más costosas, pero especialmente adecuadas para edificios nuevos. En Europa aún hay millones de calderas en uso que deberán sustituirse en los próximos años. Los gobiernos fomentan cada vez más el despliegue de tecnologías de calefacción con bajas emisiones de carbono.
Evolución de los refrigerantes en las bombas de calor
Un componente esencial de cualquier bomba de calor es el refrigerante, necesario para el ciclo de compresión de vapor, que durante muchos años fue principalmente R-410A y R-134a. Con la atención puesta en la sostenibilidad y un PCA de 2088, el R-410A ya no es en absoluto adecuado para los equipos nuevos. Los fabricantes utilizan ahora refrigerantes de bajo PCA ** como el R-32 (675) y el R-454B (466). Algunos sistemas monobloc herméticos de baja carga emplean R-290 o R-134a. La mayoría de las bombas de calor geotérmicas, que solían llevar R-407C, están cambiando a R-454C o R-455A, ambos con un PCA muy bajo: 148. Algunos refrigerantes de bajo PCA tienen cierto grado de inflamabilidad. Siempre que el técnico tenga formación en seguridad e instalaciones debería adoptarlos. A largo plazo se utilizará R-1234yf (PCA 4) o R-1234ze (PCA 7) en lugar de R-134a. El R-513A (PCA 631) puede sustituirse fácilmente a corto plazo.
En determinadas aplicaciones especializadas, se utilizan como refrigerantes el R-744, el R-1233zd, el propano y el amoniaco.
Combinar un fluido caloportador de origen biológico con fluidos de muy bajo PCA es una combinación ganadora
Las bombas de calor aire/agua o geotérmicas utilizan un caloportador que calientan en el intercambiador de calor utilizando el refrigerante comprimido y elevando su temperatura para adaptarlo al sistema. Un sistema de bomba de calor geotérmica de circuito cerrado hace circular el caloportador por tuberías subterráneas, mientras que un sistema de circuito abierto utiliza agua subterránea para el proceso de intercambio de calor y la extrae después de su uso. Los circuitos abiertos suelen ser más sencillos y baratos de instalar, pero pueden requerir más mantenimiento.
Tradicionalmente, los caloportadores se han basado en el monopropilenglicol (MPG), un producto de la industria petroquímica. Con la atención puesta en los objetivos de reducción de carbono, ha llegado el momento de considerar alternativas a los productos convencionales. Una de ellas ese Greenway® Neo Heat Pump N, un fluido de origen vegetal formulado a partir de 1,3 biopropanodiol. Las plantas se cosechan, fermentan y refinan para producir esta biotecnología. El uso de un producto biodegradable como Greenway® Neo Heat Pump N reduce el riesgo de contaminación del suelo en caso de fuga, algo especialmente importante en un sistema de bomba de calor, y ofrece una excelente protección contra la corrosión. Además, el proceso de producción del 1,3 biopropanodiol consume menos energía y emite menos CO2 que el MPG o los productos químicos sintéticos, lo que contribuye a reducir la huella medioambiental. En la práctica, sustituir las calderas de gasóleo por bombas de calor de menor consumo energético, cargadas con fluidos de proceso de bajo impacto ambiental, es el primer paso de un enfoque responsable. Todas las bombas de calor necesitan electricidad para funcionar, pero pueden proporcionar un calor muy eficiente desde el punto de vista energético, con un alto coeficiente de rendimiento (COP) de hasta 5, mientras que las mejores calderas de condensación tienen un COP de sólo 0,9. Los fabricantes de equipos continúan investigando para cumplir los objetivos de descarbonización.
*Según la EHPA **Según IPCC4