The Hunt for the Most Efficient Heat Pump in the World

Existen distintos tipos de bombas de calor que, en principio, son incluso más eficientes que los dispositivos de fuente de aire. En lugar de absorber el calor del aire, se puede optar por captarlo del suelo o incluso de masas de agua. Sin embargo, estos sistemas suelen ser más costosos.

Patrick Wheeler, director de Vito Energy, describe una instalación reciente que requirió perforar un pozo en la entrada de la casa de un cliente. Una tubería llena de líquido va desde el pozo hasta el techo, donde pasa por debajo de paneles solares para recolectar aún más calor, todo en “un gran circuito”, dice.

“El resultado final es el sistema de bomba de calor más eficiente que hemos instalado nunca”, añade. “Esperamos que termine con un coeficiente anual de alrededor de 6”. El tiempo lo dirá: el sistema solo ha estado en pleno funcionamiento durante un mes aproximadamente. Y este enfoque no es para los que tienen problemas de liquidez. La instalación costó 60.000 libras, sin incluir un nuevo sistema de calefacción por suelo radiante.

El uso de agua como fuente de calor puede ser especialmente eficiente, señala Star Refrigeration, un proveedor de sistemas de calefacción industrial en Escocia. En un diseño propuesto, recuerda Dave Pearson, director de desarrollo sostenible del grupo, una bomba de calor habría utilizado aguas residuales a 60 grados Celsius para ayudar a elevar la temperatura del fluido en un circuito de calefacción de 60 a 70 grados. El sistema propuesto tenía un COP teórico de más de 10. “Pero aún no se ha construido”, dice Pearson.

Kircher afirma que existe un límite fundamental para el COP de una bomba de calor, conocido como el límite de Carnot. En resumen, significa que el COP máximo teórico siempre estará limitado en proporción a la diferencia entre La fuente de calor exterior y la temperatura interior. Cuanto mayor sea la diferencia, menor será el COP más alto posible, y luego están las inevitables pérdidas de eficiencia en el propio sistema. El compresor de la bomba de calor nunca va a ser 100 por ciento eficiente, por ejemplo.

Está muy bien apuntar a edificios SCOP de gran altura y aproximarse al límite de Carnot, pero obsesionarse con esto podría convertirse en una distracción, subraya Wheeler. “Es algo que me ha estado molestando: todo el mundo habla de SCOP”, afirma. “Lo que deberíamos tener en cuenta es cuál es el coste por metro cuadrado de determinados tipos de viviendas”.

HeatPumpMonitor.org permite a los usuarios ordenar las instalaciones listadas por costo de funcionamiento, en base a varias tarifas de electricidad disponibles, y esto cambia el panorama levemente, haciendo que el sistema de Ritchie baje algunos lugares, dependiendo de las opciones que seleccione.

Michael de Podesta, un físico jubilado de Inglaterra, tiene una casa con paneles solares, aislamiento en las paredes externas y una bomba de calor que funciona a un SCOP de 3,5. Aunque no es tan alto como el de Ritchie y otros, en realidad no importa, porque los costos de funcionamiento del sistema de De Podesta son minúsculos: su factura anual de electricidad, por su bomba de calor y todos los demás electrodomésticos, es de apenas 250 libras esterlinas. Eso es posible incluso manteniendo su propiedad a una temperatura interna de 20 grados Celsius.

El año pasado, de Podesta escribió Una entrada de blog titulada “La envidia de la policía no tiene sentido” En este artículo, explica que cuando una casa está muy bien aislada (como la suya), el SCOP de la bomba de calor en realidad baja, porque se utiliza principalmente para calentar agua caliente, especialmente en primavera y verano. Como la gente tiende a calentar el agua caliente a 50 grados Celsius o más, la bomba de calor tiene que trabajar relativamente duro, aunque sea brevemente, y su eficiencia puede parecer limitada.

“Se produce un efecto curioso”, afirma de Podesta. “Si se reduce la cantidad de calefacción, que produce un SCOP medio mejor, el SCOP general disminuye”. Wheeler se refiere a esto como el efecto de “arrastre de verano”, y es una de las razones por las que fijarse en los valores del SCOP puede ser engañoso.

Pero la rivalidad entre instaladores por los SCOP no es una pérdida de tiempo, dice de Podesta: “Es una competencia sana y buena”.

Ritchie, por su parte, está disfrutando de la atención que ha generado su bomba de calor de alto rendimiento. Ha respondido a las consultas de muchas partes interesadas, incluidas publicaciones además de WIRED. “Realmente no quiero ser una celebridad por esto”, insiste, pero está contento de dar a conocer estos sistemas. “Sin duda, yo apoyaría las bombas de calor. Creo que son geniales”.

Fuente