La bomba de calor noruega que jubilará a tu calefacción: guarda el calor en un pequeño termo para ahorrar en la factura

Al invierno aún le quedan un par de meses en España para poner a prueba el gasto en electricidad y calefacción en los hogares. Muchas viviendas ya cuentan con bomba de calor, pero el uso continuado de esta tecnología puede costar caro en la factura a final de mes.

Por eso, investigadores noruegos han diseñado un nuevo modelo que combina la distribución inteligente de calor, siendo más eficiente, y el almacenamiento del mismo para poder generarlo cuando menos cuesta y aprovecharlo cuando más se necesita.

Investigadores de SINTEF y la empresa suiza COWA Thermal Solutions son los responsables de desarrollar este acumulador de calor que ocupa menos espacio que un termo eléctrico convencional. Han conseguido, entre otras mejoras, reducir el tiempo que se requiere para liberar el calor en más del 80 %.

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El invento se basa en lo que se conoce como almacenamiento de energía térmica, una técnica que ya existe en multitud de proyectos a gran escala, pero este equipo es uno de los primeros en crear una solución tan eficaz que resulte fácil de aplicar en hogares particulares.

El secreto está en una combinación de soluciones técnicas y materiales como los hidratos de sal. “A diferencia de la sal que espolvoreamos sobre los alimentos, los hidratos de sal retienen el agua en su estructura y se comportan de una manera única cuando se exponen al calor”, afirma Galina Simonsen, investigadora sénior de SINTEF, principal investigadora de este proyecto.

Hidratos de sal

El agua, el aire, ladrillos o incluso arena son algunos de los elementos que se están utilizando para crear baterías con las que guardar el exceso de energía renovable en forma de calor. Este grupo de investigación propone ahora el uso de sales para almacenar calor y poder usarlo en casa cuando más se necesite de forma más barata.

Esta tecnología se basa en un componente que seguramente tenga el lector en la cocina de su casa, pero que ahora se aplica en el almacenamiento de calor: hidratos de sal. No son tóxicos ni inflamables y, además, son relativamente económicos. Estas cualidades los convierten en una opción segura y eficaz para su uso en viviendas particulares.

Galina Simonsen con el prototipo de bomba de calor que almacena el calor SINTEF Omicrono

Los hidratos de carbono pertenecen a la categoría de materiales de cambio de fase, los cuales se caracterizan por poder experimentar una transformación física, desde la fusión hasta la solidificación. El agua es un material de cambio de fase, o PCM, por ejemplo, capaz de transformarse en cristales de hielo cuando cambia la temperatura por debajo de cero grados, para volverse líquida con el aumento de la temperatura.

Existen muchos PCM que pueden almacenar calor en estado líquido, es decir, cuando cambian de estado. Esta propiedad permite que los PCM se utilicen como los llamados bancos de calor o baterías.

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"Piense en las baterías térmicas como esponjas: cuando se calientan a cierta temperatura, pasan de estado sólido a líquido y pueden almacenar calor. Cuando se enfrían, vuelven a su estado sólido y liberan calor de nuevo", explica Simonsen. “Pueden almacenar mucha más energía térmica que el agua, por ejemplo, y retienen el calor durante más tiempo, incluso si la temperatura no cambia tanto”.

Para poner a prueba este invento, el equipo construyó un baño en el que la caja central almacena calor durante los periodos de bajo consumo energético para después liberarlo suministrando agua caliente. Una demostración de cómo puede aplicarse esta tecnología en cualquier hogar.

Hidratos de sal en el laboratorio de COWA COWA Thermal Solutions Omicrono

"En la práctica, esto significa que las personas obtienen más energía del calor almacenado", afirma Galina Simonsen. "Su uso es más fácil y cómodo, y la energía también se utiliza de forma más inteligente", añade

Este trabajo se lleva a cabo en el marco del proyecto Sure2Coat, financiado con fondos europeos, en estrecha colaboración con la empresa suiza COWA Thermal Solutions y otros socios de investigación.

Aletas de aluminio

No solo intervienen los hidratos de sal, también se han aplicado mejoras técnicas. “En concreto, hemos diseñado y probado un tipo de disipador de calor que mejora la transferencia de calor en las baterías térmicas”, afirma Simonsen.

Galina Simonsen con las aletas de refrigeración SINTEF Omicrono

Los sistemas tradicionales suelen presentar baja eficiencia y pueden tardar mucho en cargarse y calentar la casa. Las aletas de refrigeración son delgadas estructuras metálicas de aluminio reciclado que son eficaces conductores del calor. Esto significa que el calor se distribuye rápida y uniformemente a través del hidrato de sal.

Mediante el uso de finas aletas de refrigeración, los investigadores han logrado aumentar la eficiencia de las nuevas baterías del 65% al 85%. A su vez, el tiempo de carga se ha reducido en más del 70 % y el tiempo que se requiere para liberar el calor en más del 80%.