Récord de eficiencia de bombas de calor con propano

refrigerante

16 de octubre de 2022 16:29 Roberto Klatt

El propano es un refrigerante respetuoso con el clima en las bombas de calor, pero se quema con facilidad. Un nuevo sistema reduce en gran medida la cantidad de propano requerida, estableciendo un récord de eficiencia.

Friburgo cerca de Breisgau (Alemania). Incluso pequeñas diferencias de temperatura son suficientes para calentar o enfriar un edificio con una bomba de calor. Sin embargo, el refrigerante especial que se usa para esto es muy dañino para el clima porque, como la mayoría de los otros refrigerantes, se compone de hidrocarburos fluorados. Una posible alternativa es el propano, un gas con muy buenas propiedades termodinámicas y un efecto invernadero significativamente menor que los refrigerantes comunes.

Sin embargo, la alta inflamabilidad del gas es problemática y hasta ahora ha impedido su uso industrial como refrigerante en bombas de calor. Por lo tanto, un consorcio de fabricantes de bombas de calor y científicos del Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energía Solar ISE (Fraunhofer ISE) está trabajando en el proyecto de investigación LC150 (carga baja de 150 g) para poder operar bombas de calor de manera eficiente con un mínimo de propano.

Experimentos con bombas de calor de salmuera

Desde octubre de 2021, los investigadores de Fraunhofer ISE han estado trabajando en diferentes prototipos de bombas de calor de salmuera, en los que se han probado componentes individuales como evaporadores, compresores, condensadores, intercambiadores de calor y válvulas de expansión en diferentes constelaciones durante dos semanas en funcionamiento continuo.

124 gramos de propano para 12,8 kilovatios de potencia de calefacción

Los científicos establecieron un nuevo récord de eficiencia para las bombas de calor con propano. El mejor prototipo solo necesita 124 gramos de propano para una potencia calorífica de 12,8 kilovatios, por lo que tiene un requerimiento de refrigerante de alrededor de diez gramos por kilovatio. Las bombas de calor convencionales requieren alrededor de 60 gramos de propano por kilovatio.

Datos de medición de la bomba de calor record
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Aún no es posible el funcionamiento continuo

La bomba de calor récord aún no está lista para el mercado porque el récord de eficiencia utilizado no fue diseñado para un funcionamiento continuo. Sin embargo, según el director del proyecto, Clemens Dankwerth, los socios industriales ya están trabajando en una solución.

“Sin embargo, el fabricante ya está trabajando en compresores totalmente herméticos con una vida útil más larga”.

Además, el equipo del proyecto está investigando otras opciones para reducir la cantidad de propano requerida, incluidas las tuberías más cortas posibles y pequeños volúmenes del intercambiador de calor para minimizar el volumen interno de la bomba de calor. El objetivo es un circuito frigorífico que pueda utilizarse en condiciones reales de funcionamiento con una potencia de ocho a diez kilovatios y un máximo de 150 gramos de propano.