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Un equipo de investigadores del Instituto de Ingeniería Energética de la Universitat Politècnica de València (IIE-UPV) ha diseñado una innovadora bomba de calor para la producción de agua caliente sanitaria que destaca por su eficiencia -la más alta del mercado- y su fácil instalación en los hogares.

Además, el nuevo sistema ideado por el IIE-UPV permite también reducir el gasto en la factura de la luz, así como las emisiones de dióxido de carbono con respecto a las calderas de gas convencionales.

Estefanía Hervás, investigadora del IIE-UPV, señala que, "para una familia española de 4 personas, esta innovación supondría ahorros en torno a 800 euros anuales, y un periodo de retorno de la inversión de alrededor de 4 años, teniendo en cuenta los costes de inversión y mantenimiento de la instalación y los precios actuales de gas y electricidad. Así mismo, permitiría reducciones de emisiones de CO2 superiores a 860g/anuales por casa".

Agua hasta a 90°C a partir del calor residual

La bomba de calor desarrollada es capaz de producir agua caliente (hasta 90°C) a partir de la recuperación del calor residual de focos a baja temperatura (entre 15 y 40°C), por ejemplo, los generados por las aguas grises, aquellas que se pierden a través de los desagües (las que provienen de la ducha, los fregaderos, el lavavajillas, la lavadora, etc.).

La principal innovación del sistema es su capacidad para producir agua caliente con las eficiencias más altas del mercado. "Esto es posible", indica Miquel Pitarch (IIE-UPV), "gracias a una modificación del ciclo del refrigerante, que permite trabajar con un cierto grado de subenfriamiento óptimo. Además, se ha desarrollado un control innovador que permite la adaptación de dicho subenfriamiento óptimo, a cada instante, en función del punto de operación".

Solo requiere la adición de una válvula y un depósito de líquido a la salida del condensador

Emilio Navarro, también investigador del IIE-UPV, indica además que otra característica importante de la innovación es que no se trata de una bomba de calor con componentes especiales, sino que únicamente requiere la adición de una válvula y un depósito de líquido a la salida del condensador, "por lo que el coste es significativamente menor al de otras alternativas existentes en el mercado, que para conseguir eficiencias similares, trabajan con ciclos más complejos".

Así mismo, cabe añadir que esta bomba de calor podría aplicarse en cualquier sector industrial, para todo proceso que requiera la producción de agua caliente hasta 90ºC, como por ejemplo en hoteles, hospitales, gimnasios o supermercados. En definitiva, en cualquier lugar donde exista algún tipo de fuente de calor desperdiciada al ambiente.

En consonancia con los objetivos marcados por la Unión Europea

Jose Miguel Corberán, director del IIE-UPV, concluye señalando que "el sistema desarrollado contribuye a los objetivos marcados por la Unión Europea en busca de un futuro más limpio, renovable y descarbonizado, al emplear un refrigerante natural, en este caso, propano. Además, permite recuperar calores residuales que actualmente se desperdician en el ambiente y se trata de una alternativa más limpia y eficiente que los métodos de producción de agua caliente convencionales, como las calderas de gas".

Galardonado en Bolonia

El sistema desarrollado por los investigadores del IIE-UPV ha sido ya internacionalmente reconocido. No en vano, su bomba de calor recibió el premio a la innovación en la 16th International Conference on Sustainable Energy Technologies (WSSET), celebrada a finales del pasado mes de julio en Bolonia.

Por último, en cuanto al origen del trabajo, señalar que esta innovación surge a partir del proyecto europeo Next Generation of Heat Pump Technologies (NEXTGHP), en el que el IIE-UPV participó junto a otras 4 universidades, 6 empresas y un centro de investigación europeos con el objetivo principal de desarrollar 5 prototipos de bomba de calor que, en un futuro, puedan tener una demanda real en el mercado.

Para lograrlo, trabajaron con refrigerantes naturales. En concreto, tres de las bombas se realizaron con propano -entre ellas, la desarrollada por investigadores de la UPV- y dos con dióxido de carbono.

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