Investigadores de la UPCT están desarrollando una bomba de calor, segura y fiable, que utiliza CO2 como refrigerante, reduciendo de este modo el impacto medioambiental de los equipos que proporcionan agua caliente sanitaria. El estudio teórico y experimental de diferentes configuraciones del sistema y de la presión óptima con la que deberían funcionar este refrigerante ha sido la principal aportación de la tesis doctoral del dominicano Víctor Francisco Sena Cuevas en la Universidad Politécnica de Cartagena.

“El CO2 es un refrigerante natural que tiene un impacto medioambiental muy bajo ya que existe en la naturaleza o se puede obtener como subproducto en procesos industriales por lo que su uso es adecuado desde este punto de vista. A diferencia de otros refrigerantes no es tóxico ni inflamable  y tiene una propiedades térmicas muy adecuadas para aplicaciones en bombas de calor”, explica José Ramón García Cascales, quien ha dirigido la investigación doctoral junto a Fernando Illán Gómez. “Su principal inconveniente es que las presiones de trabajo son altas y que en muchos casos no hay proceso de condensación, como en general sucede en estos sistemas, lo cual ha hecho que se desconfíe de estas bombas de calor”, añade.

El grupo de investigación Modelado de Sistemas Térmicos y Energéticos lleva años trabajando en el desarrollo y mejora de bombas de calor para la generación de agua caliente para agua caliente sanitaria y calefacción con distintos refrigerantes. Actualmente están realizando la completa caracterización de la bomba refrigerada con CO2, tras haberle incorporado un sistema de control que se apoya en las expresiones de presión óptima desarrolladas por Víctor Sena en su tesis. Este trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Economía, Industria  y Competitividad a través del proyecto ENE2017-83665-C2-2-P, así como con fondos FEDER.

La alta eficiencia de las bombas de calor lleva a que sean consideradas como fuentes renovables de energía si tienen un rendimiento medio estacional superior a 2,5 unidades de calor por cada unidad de energía eléctrica consumida, por lo que su utilización es muy interesante para la generación de agua caliente y comparable con la tecnología basada en colectores solares térmicos con apoyo de gas natural.

Las altas eficiencias que actualmente tienen las bombas de calor han hecho que se pasen a considerar como fuentes renovables si éstas tienen un rendimiento medio estacional superior a 2,5 cuando sean accionadas eléctricamente. Esto quiere decir que por cada unidad de energía eléctrica que consume el sistema genera al menos 2,5 unidades de calor en media lo cual hace que sean muy interesante su utilización para la generación de agua caliente y que sea una tecnología comparable al sistema ya convencional basado en colectores solares térmicos con apoyo de gas natural.

La incorporación de energías renovables para la generación de agua caliente sanitaria es obligatoria en los edificios de nueva construcción desde la entrada en vigor, hace más de una década, del último Código Técnico de la Edificación.