Bombas de calor sostenibles: el propano como refrigerante

El problema ambiental de los refrigerantes

Los refrigerantes que se utilizan en los circuitos de las bombas de calor conllevan ciertos problemas ambientales. Si bien es cierto que el circuito en el que trabajan es cerrado, las fugas y momentos puntuales como la carga y la descarga, hacen que estos gases puedan ser emitidos a la atmósfera. Los refrigerantes son habitualmente gases que afectan a la capa de ozono y también al calentamiento global. Por ello, la normativa F-Gas está prohibiendo los gases más nocivos en cierto tipo de equipos. Si queréis saber más sobre la normativa F-Gas visitad este artículo.

Debido a los problemas ambientales que presentan estos gases, la búsqueda de sustitutivos es cada vez más ardua. Y aquí es donde el propano se postula como posible recambio de cara al futuro.

El propano en las bombas de calor

Al igual que en el resto del mundo, la bomba de calor puede jugar también un papel clave en la transición energética alemana, ya que es un método que sirve para dejar de lado los combustibles fósiles y abogar por formas de generación de energía más limpias y sostenibles. Por ello, los investigadores de Fraunhofer han diseñado una bomba de calor que funciona con propano.

Problemas del propano

El propano como refrigerante ya se había empezado a utilizar en algunos sistemas de refrigeración, como por ejemplo cámaras frigoríficas de supermercados, y aire acondicionado. Pero su utilidad en las bombas de calor no está aún muy desarrollada. A pesar de sus buenas propiedades termodinámicas, su alta inflamabilidad ha convertido su inclusión en el mercado en una tarea complicada. Altos volúmenes de este compuesto pueden ser muy peligrosos, sobre todo para un sistema que se va a instalar cerca de una vivienda.

Según los investigadores de esta entidad, para usar el propano se deben mantener los volúmenes de este compuesto lo más bajos posibles. Y para evitar perder eficiencia energética, la relación vapor líquido del refrigerante debe ser idéntica en todos los canales que componen las aletas desde las que se irradia o extrae el calor.

Solución de Fraunhofer

Pero parece ser que los ensayos de Fraunhofer han dado sus frutos: han conseguido un sistema que permite que la relación vapor-líquido del propano sea constante en toda la distribución de las aletas sin acumular grandes volúmenes de este mismo compuesto.

El sistema propuesto está formado por un distribuidor ramificado, que permite que el propano llegue de forma uniforme a todos los canales del evaporador. De esta forma se mantiene la proporción vapor-líquido necesaria para la eficiencia energética. Y no sólo eso, sino que permite hacerlo sin grandes acumulaciones de volumen, evitando riesgo de incendio o explosión. Para evitar el riesgo de explosión asociado a la compresión del propano, el equipo de investigadores ha utilizado compresores especiales que minimizan el riesgo de explosión, prestando gran atención a las conexiones de todos los elementos individuales.

Según la doctora Schnabel, responsable de la investigación, aún están investigando el diseño técnico del sistema, testando el comportamiento de los componentes a largo plazo y desarrollando estrategias para mejorar la seguridad del sistema.