La bomba de calor y sus posibilidades


La generación de calor y frío supone, para una vivienda, una gran cantidad de energía y por ello implica grandes desembolsos anuales y abundantes emisiones contaminantes.

Por ello vengo insistiendo de que si de verdad se quiere modificar el sistema energético y avanzar hacia otro más sostenible, la principal línea de actuación ha de ser la del calor y no la de la electricidad, al menos a corto plazo.

Ello se debe a que las tecnologías limpias en el ámbito del calor –solar sobre todo, pero también geotérmica de muy baja temperatura- son muy maduras y representan opciones muy atractivas, incluso económicamente para el usuario.

Tanto si instalas un equipo de energía solar para climatización, como si lo haces a partir de una perforación en el subsuelo de tu casa que te permita utilizar su potencial geotérmico, hay un elemento en la instalación que define la eficacia del sistema y su conexión con los sistemas de apoyo energético convencionales –preferiblemente gas-.

Tal dispositivo es la bomba de calor y hoy nos ocupamos de ella, en un artículo técnico, en la línea que más me gusta, ajeno a los vaivenes políticos que generan tanto ruido y dejan tan poco poso.

Se trata de un ingenio que también se emplea en sistemas convencionales por su alta eficiencia, alimentado generalmente por electricidad y utilizado para calentar y refrigerar la casa. Son reversibles, de forma que la misma máquina sirve para verano e invierno y tiene una propiedad que podría perecer imposible:

¡Si consume 1 kWh de energía, produce 3 o más kWh de calor (o frío)!

No penséis que se viola el principio de conservación de la energía y que se genera ésta de la nada por arte de magia, no es eso. Lo que sucede es que la energía que consume no la transforma en calor, como por ejemplo hace una ineficiente estufa eléctrica, sino que la emplea en:

Trasladar calor desde un foco frío a otro caliente. (Para el camino contrario no hace falta energía, es espontáneo, tal y como sucede cuando echas hielo a -5ºC en agua a 20ºC que pasa el calor desde el agua hasta el hielo directamente).

Invierno: Traslada el calor desde el foco frío (calle) hasta el foco caliente (casa).

Verano: Traslada el calor desde el foco frío (casa) hasta el foco caliente (calle).

Rendimiento de la bomba de calor

Aumenta a medida que disminuye la diferencia de temperatura entre los focos caliente y frío.

Fundamento físico

Se basa en una curiosa propiedad de la materia, que cosiste en que cuando pasa del estado líquido al gaseoso (evaporación) absorbe calor y lo devuelve cuando pasa del estado gaseoso al líquido (licuefacción).

La máquina lo que consigue es que en el medio en el que queremos enfriar se produzca la evaporación (absorbe calor) y en el medio a calentar la licuefacción (cede el calor), en ello emplea la energía que consume.

Posibilidades en relación con las energías limpias

Como hemos visto el rendimiento aumenta si la diferencia de temperatura entre los focos es pequeña y ello se consigue, por ejemplo mediante los siguientes procedimientos:

1.-Solar.- Imagina que para calentar una casa a 20º C, en un entorno que está a 5ºC utilizamos una bomba de calor. La diferencia de temperaturas es de 15ºC. Si previamente calentamos suficiente cantidad de un fluido (agua, por ejemplo) mediante colectores solares, hasta los 18ºC, la diferencia de temperaturas será de solo 2ºC y el rendimiento mucho más alto y el consumo muchísimo más bajo.

2.-Geotérmica de muy baja temperatura.- Lo mismo pero bajando el fluido hasta una profundidad suficiente en la que se calentará, por ejemplo, a 14ºC y así la diferencia de temperatura será de solo 6ºC, aumentando el rendimiento de la bomba y reduciendo el consumo.

Esto no es ciencia ficción, sino tecnologías maduras a precios asumibles que se amortizan en menos de diez años y que si recibiesen apoyo del gobierno serían atractivas económicamente para todo el mundo y a la vez reducirían la dependencia exterior, darían lugar al crecimiento de un sector productivo de calidad y nos permitiría avanzar en serio hacia un modelo energético inteligente y sostenible.

Saludos.
La energía más limpia es la que no se consume.

4 comentarios:

Camino a Gaia dijo...

Estoy completamente de acuerdo. Con la llegada de la iluminación a través de diodos led, el consumo en los hogares en concepto de iluminación se reduce de forma increible. Sobre los motores eléctricos el margen para actuar sobre el rendimiento es muy escaso. El grueso del consumo lo tenemos pues en calefacción y refrigeración, que se convierten en la primera fuente de ahorro en la búsqueda de eficiencia.
Excelente explicación didáctica.

innopolis dijo...

. hay que invertir además en la mejora del aislamiento de fachadas,ventanas, techos... que está subvencionado como "mejora de la envolvente térmica.
sin novedad en el frente.
buen fin de semana helios

Anónimo dijo...

El calor y el frío -y sobre todo el calor solar en un país como el nuestro- deberían tener todo el apoyo necesario para que llegue su generalización ...

Helios dijo...

Así es Camino a Gaia, la iluminación led proporcionará luz de alta eficiencia que ya empieza a poseer un precio muy competitivo. Es el complemento ideal a cualquier iniciativa de calor o frío limpio.

Innópolis, como sabes considero el aislamiento y el diseño más importantes aún que los elementos activos.

Primero ahorro, buen diseño, hábitos sensatos e implicación y después tecnologías activas basadas en energías más limpias.

Anónimo, sería de hecho un apoyo-inversión, pues no hay duda de que revertiría en la sociedad en forma de empleo y conocimiento.

Saludos