Bomba de calor de CO2

Desde hace muchos años los equipos de refrigeración, congeladores y las bombas de calor utilizan gases sintéticos que con los años se demostró que contribuían a la destrucción de la capa de ozono y al efecto invernadero. Desde entonces ha habido una preocupación por reducir, e incluso eliminar, todos estos gases. Sin embargo, necesitábamos encontrar unos sustitutos que fueran igualmente eficientes, y no excesivamente caros. Es aquí donde gana importancia la bomba de calor de CO₂.

¿Cuál es el problema de los gases fluorados?

En los equipos de refrigeración y de aerotermia se utilizan diferentes variantes de gases frigoríficos. Sin embargo, a diferencia de otros gases utilizados y que producen el efecto invernadero, los gases fluorados y sus derivados no existen en la naturaleza. Es decir, han sido creados artificialmente en los laboratorios por el hombre.

Estos gases se han estado emitiendo a la atmosfera durante muchos años y con ello se dañaba la capa de ozono y se aumentaba el calentamiento global. Aunque no solo se usaban en equipos de refrigeración, neveras, congeladores y aparatos de aire acondicionado y bombas de calor. Su uso se había generalizado a otras muchas industrias, como la fabricación de aluminio y semiconductores.

Además de dañar la capa de ozono, muchos gases fluorados son causantes del efecto invernadero. Es decir, sus “Potenciales de calentamiento global” (GWP: Global Warming Potentials) son muy elevados en relación con otros gases que también provocan de efecto invernadero. Ese es el motivo por el que, incluso una concentración reducida en la atmósfera de estos gases, puede tener efectos desproporcionadamente grandes en las temperaturas globales de todo el planeta.

Otro problema que presentan este tipo de gases es que persisten durante mucho tiempo en la atmósfera; en algunos casos, hasta miles de años. La mayoría de los gases fluorados, al igual que, otros gases de efecto invernadero, se mezclan bien en la atmósfera. Además, aprovechando los flujos y corrientes de aire, se dispersan por todo el mundo después de ser emitidos.

Muchos gases fluorados son destruidos y eliminados de la atmósfera cuando los destruye la luz solar en la capa más alta de la atmósfera. Sin embargo, hasta que los gases llegan a estas capas más altas y son destruidos, ya han causado grandes daños. Otro aspecto que no debemos olvidar, es que, por lo general, los gases fluorados son el tipo de emisiones más potentes y persistentes, de las sustancias que provocan el efecto invernadero, de todos los emitidos por actividades humanas.

¿Por qué usar bombas de calor de CO₂?

La primera pregunta que nos podríamos hacer es por qué usar dióxido de carbono (CO2) como gas frigorífico si también es un gas nocivo. Bien, el dióxido de carbono es un gas incoloro e inodoro, al que también se le “culpa” del calentamiento global. La verdad es que la capacidad para provocar el efecto invernadero y, por ende, el calentamiento global del CO₂ es relativamente bajo.

Sin embargo, las grandes cantidades de este gas, que emite la actividad humana, hacen que el efecto se multiplique. Incendios provocados y descontrolados, vehículos de combustión que utilizan combustibles fósiles, industrias del cemento y otras muchas otras. Si analizamos todas las emisiones que realiza el hombre, las derivadas del uso de dióxido de carbono como refrigerante son inapreciables.

Por otro lado, debemos tener en cuenta que el CO₂ no daña la capa de Ozono y su contribución al efecto invernadero es mínima, Según los datos analizados de una gran cantidad de gases refrigerantes. En el siguiente cuadro se exponen los datos de algunos de ellos.

* PAO: Potencial de Agotamiento del Ozono

* PCG: Potencial de Calentamiento Global

Además, el enfoque que se está tomando para la reducción, si no eliminación total, de los combustibles de origen fósil, hace que otras actividades que producen unas emisiones insignificantes, no sean preocupantes para el efecto invernadero. Sin embargo, con el dióxido de carbono se anula por completo el daño a la capa de Ozono.

¿Qué beneficios aportan las bombas de calor de CO₂?

El uso del dióxido de carbono como gas refrigerante aporta grandes ventajas a las bombas de calor, consiguiendo grandes eficiencias y, por consiguiente, ahorros en el consumo eléctrico. Así, por ejemplo, los equipos de aerotermia y geotermia de dióxido de carbono son capaces de ahorrar cerca del 80% en producción de ACS.

También es importante su apoyo o incluso la sustitución de las calderas tradicionales de calefacción. Con ello se elimina la dependencia directa de los combustibles fósiles y se consigue una reducción en las facturas de la electricidad. En este punto debemos trabajar también para asegurar que la electricidad que consumen las bombas de calor sea de origen renovable.

Otra mejora que puede aportar la bomba de calor de dióxido de carbono es cuando se diseña para que trabaje en modo agua-agua en modelos industriales. Es decir, los equipos que combinan un condensador que trabaje con sistema agua-agua, al igual que el evaporador, obtenemos un equipo muy adecuado para centros hospitalarios, en los que la demanda tanto de frío, como de calor es prácticamente anual.

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