En busca de la bomba de calor más eficiente del mundo.

Existen diferentes tipos de bombas de calor que, en principio, son aún más eficientes que los dispositivos de origen aire-agua. En lugar de absorber calor del aire, se puede optar por aprovechar el calor del suelo o incluso de cuerpos de agua. Sin embargo, dichos sistemas tienden a ser más costosos.

Patrick Wheeler, director de Vito Energy, describe una instalación reciente que requirió perforar un pozo en la entrada de un cliente. Una tubería llena de líquido se extiende desde el pozo hasta el techo, donde pasa por debajo de paneles solares para recolectar aún más calor, todo en "un gran ciclo", según él. "El resultado final es el sistema de bomba de calor más eficiente que hemos instalado", agrega. "Esperamos que termine con un coeficiente anual de alrededor de 6". El tiempo lo dirá, ya que el sistema solo ha estado totalmente operativo durante aproximadamente un mes. Y este enfoque no es para los que tienen problemas económicos. El costo de instalación fue de £60,000, sin incluir un nuevo sistema de calefacción por suelo radiante.

El uso del agua como fuente de calor puede ser especialmente eficiente, señala Star Refrigeration, proveedor de sistemas de calefacción industrial en Escocia. En un diseño propuesto, recuerda Dave Pearson, director de desarrollo sostenible del grupo, una bomba de calor habría utilizado aguas residuales a 60 grados Celsius para ayudar a elevar la temperatura del fluido en un circuito de calefacción de 60 a 70 grados. El sistema propuesto tenía un COP teórico de más de 10. "Pero no se ha construido", dice Pearson.

Según Kircher, existe un límite fundamental en el COP de las bombas de calor conocido como el límite de Carnot. En resumen, esto significa que el COP máximo teórico siempre estará limitado en proporción a la diferencia entre la fuente de calor exterior y la temperatura interior. Cuanta mayor sea esa diferencia, menor será el COP máximo posible, y luego están las inevitables pérdidas de eficiencia en el propio sistema. Por ejemplo, el compresor de la bomba de calor nunca será 100 por ciento eficiente.

Buscar SCOP (Coeficiente de Prestación Estacional) elevados y acercarse al límite de Carnot está bien, pero obsesionarse con esto podría resultar distractorio, enfatiza Wheeler. "Es algo que me ha estado molestando: todos hablan sobre el SCOP", dice. "Deberíamos estar haciendo referencia a cuál es el costo, por metro cuadrado, para ciertos tipos de viviendas".

HeatPumpMonitor.org permite a los usuarios ordenar las instalaciones listadas por costo de funcionamiento, basado en varias tarifas eléctricas disponibles, y esto cambia ligeramente el panorama, relegando el sistema de Ritchie algunos puestos, según las opciones que se seleccionen.

Michael de Podesta, un físico retirado en Inglaterra, tiene una casa con paneles solares, aislamiento exterior y una bomba de calor con un SCOP de 3.5. Aunque no es tan alto como el de Ritchie y otros, no importa realmente, ya que los costos de funcionamiento del sistema de de Podesta son mínimos: su factura anual de electricidad, para su bomba de calor y todos los demás electrodomésticos, es de tan solo £250. Esto es posible incluso manteniendo la temperatura interna de su propiedad en 20 grados Celsius.

El año pasado, de Podesta escribió una entrada de blog titulada "La Envidia del COP es Inútil", en la que explicaba que cuando una casa está extremadamente bien aislada, como la suya, el SCOP de la bomba de calor en realidad disminuirá, porque se utiliza en gran medida para calentar agua caliente, especialmente en primavera y verano. Dado que la gente tiende a calentar su agua caliente a 50 grados Celsius o más, la bomba de calor tiene que trabajar relativamente duro, aunque brevemente, y su eficiencia puede parecer estancada.

"Se produce este efecto curioso", dice de Podesta. "Si se reduce la cantidad de calefacción espacial, que obtiene un mejor SCOP promedio, entonces el SCOP global disminuye". Wheeler se refiere a esto como el efecto de "arrastrar en verano" y es una de las razones por las que obsesionarse con los valores de SCOP puede ser engañoso.

Pero la rivalidad entre instaladores por los SCOP no es una pérdida de tiempo, dice de Podesta: "Es una competencia sana, buena". Ritchie, por su parte, está disfrutando de la atención que su bomba de calor de alto rendimiento ha generado. Ha recibido consultas de muchas partes interesadas, incluidas publicaciones además de WIRED. "Realmente no quiero ser una celebridad en esto", insiste, pero está contento de elevar el perfil de estos sistemas. "Sin duda, ondearía la bandera por las bombas de calor. Creo que son geniales."