Investigadores de la Universidad de Glasgow han desarrollado una bomba de calor que podría ayudar a los hogares a gastar menos en energía y a alcanzar los objetivos de emisiones netas cero.

Las bombas de calor son una alternativa baja en carbono a las calderas de gas. Obtienen energía de fuentes externas de baja temperatura, más comúnmente aire exterior, para calentar 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, alrededor del 40% de las emisiones de carbono provienen de la calefacción alimentada por combustibles fósiles. El gobierno del Reino Unido ha establecido un objetivo de 600.000 instalaciones de bombas de calor por año para 2028 con el fin de reducir la huella de carbono del país.

Sin embargo, la capacidad de calefacción y la eficiencia energética de la generación actual 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 altos costos operativos y de capital y la temperatura relativamente baja del suministro de calor han limitado el crecimiento de su uso en el Reino Unido. Se necesitan con urgencia innovaciones para mejorar la rentabilidad de las bombas de calor para competir con las tecnologías de calefacción basadas en combustibles fósiles.

En un nuevo artículo publicado en la revista Communications Engineering, los investigadores describen cómo su tecnología de bomba de calor flexible brinda una solución elegante y de bajo costo a los problemas de las bombas de calor actuales mediante la integración del almacenamiento de calor: un pequeño tanque de agua y un serpentín de tubo de cobre.

El depósito de agua recupera parte del exceso de energía térmica producida durante el funcionamiento de la bomba y la almacena como fuente de calor adicional para el funcionamiento posterior de la bomba de calor, según un comunicado de la Universidad.

El calor recuperado tiene una temperatura mucho más alta que el aire exterior que proporciona la fuente de calor y se puede reutilizar como fuente de calor temporal, lo que reduce sustancialmente el consumo de energía de la bomba.

Para las aplicaciones de bomba de calor de fuente de aire, el calor recuperado almacenado en el agua también permite que la bomba de calor flexible funcione continuamente durante la descongelación. Eso lo hace más eficiente y efectivo que la generación actual de bombas de calor, que interrumpen el suministro de calor durante la descongelación mientras siguen consumiendo electricidad.

Los investigadores han demostrado las ventajas de su nueva bomba de calor mediante la construcción de un prototipo de trabajo utilizando componentes listos para usar. Las pruebas exhaustivas con los diseños de bombas de calor de la generación actual han demostrado que su diseño es alrededor de un 3,7 % más eficiente que el diseño 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, después de la optimización, podría ser hasta un 10 % más eficiente que los dispositivos actuales cuando la temperatura del suministro de calor aumenta a 65 °C.

Fuente: europapress.es