Bombas de calor domésticas como energía renovable

Abstract

El 50% de la energía final consumida en Europa es utilizada para calefacción y refrigeración, de la cual el 75% proviene de la quema de combustibles fósiles (derivados de petróleo y gas natural). El 45% de la energía para calefacción y refrigeración es empleada en el sector residencial. En el caso de la Comunidad Autónoma Vasca, el 53% de la energía total consumida por el sector residencial es utilizada para calefacción y agua caliente sanitaria (ACS) proveniente de la quema de combustibles fósiles. Los equipos de bomba de calor son un reemplazo eficaz para los sistemas convencionales de calefacción y refrigeración. Los sistemas de bombas de calor pueden suministrar mayor aporte calórico con la misma cantidad de energía para los equipos convencionales. Este potencial de alta eficiencia es reconocido por la Directiva Europea 2009/28/EC, según la cual la energía aerotérmica, geotérmica e hidrotérmica capturada por las bombas de calor se considerará como si hubiese sido obtenida a partir de fuentes de energía renovables si la producción final de energía supera de forma significativa la energía primaria necesaria para impulsar la bomba de calor. En este trabajo se plantean las mejoras que pueden llegar a obtenerse mediante equipos de bomba de calor en comparación con equipos convencionales de calefacción para cuantificar el potencial de ahorro energético que pueden llegar a proporcionar. En el estudio se han considerado las diferentes fuentes de energía de las bombas de calor (aire-agua y agua-agua) así cómo diferentes equipos convencionales de calefacción (calderas estándar, calderas de condensación, calentadores eléctricos, etc.). El análisis energético se complementa con un análisis económico teniendo en cuenta el consumo energético y los costes de inversión de los equipos para valorar el potencial de uso de las bombas de calor en el sector residencial. Por último se ha hecho un repaso de resultados experimentales (mediante monitorización o ensayos) para demostrar el potencial de sistemas híbridos de equipos de bombas de calor junto con equipos de energías renovables. Los sistemas híbridos más comunes suelen ser un equipo de bomba de calor junto con energía solar térmica. Cómo conclusiones se puede afirmar que en los casos en los que el precio de la electricidad es bajo o cuando existe aporte mediante energía renovable, la bomba de calor presenta ventajas económicas frente a otros equipos convencionales. Esto dependerá del precio de la energía (tanto eléctrica cómo primaria), de la localización y de la inversión realizada. De forma general el tiempo de retorno de un equipo de bomba de calor es de entre seis y veinte años, siendo más rentables instalarlas en nuevas construcciones con menores demandas energéticas. Por otro lado, en los casos de sistemas híbridos con energías renovables, el coeficiente de operación (COP) de la bomba de calor aumenta considerablemente, y desde el punto de vista medioambiental la bomba de calor presenta unas emisiones de CO2 menores que los equipos convencionales.