El Fraunhofer ISE de Alemania, la Universidad de Friburgo y el Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) han desarrollado soluciones para reequipar bombas de calor, sistemas de transferencia de calor y sistemas de ventilación en viviendas multifamiliares como parte del proyecto “LowEx in the Building Stock”. El equipo también ha desarrollado una bomba de calor multifuente con el fabricante de calefacción alemán Viessmann. El dispositivo utiliza aire y geotermia como fuentes de calor.
“En el centro de las ciudades, a menudo no hay espacio suficiente para perforar pozos para sondas geotérmicas y el uso de aire exterior como fuente de calor es comparativamente ineficiente y tiene una mayor emisión de ruido”, dijo Fraunhofer ISE en un comunicado. “El sistema de bomba de calor multifuente combina las ventajas de las dos fuentes de calor: el aire exterior y el suelo. Con esta combinación, se consigue un área de perforación más pequeña y, sin embargo, la alta eficiencia de una bomba de calor de salmuera sigue siendo alcanzable.”
Los investigadores instalaron la solución en un edificio de viviendas de 160 unidades en Karlsruhe-Durlach (Alemania). El sistema se combinó con una caldera de gas de carga máxima y un sistema fotovoltaico de 60 kW en el tejado del edificio.
“Para conseguir una generación de calor con bajas emisiones de CO2 en estos edificios, las bombas de calor se diseñaron para que tuvieran la máxima cobertura posible y la caldera de gas funcionara muy poco”, explica Fraunhofer.
En los primeros seis meses de funcionamiento, entre febrero y julio de 2022, la bomba de calor multifuente alcanzó temperaturas de fuente de 8 C de media, según Fraunhofer ISE. Su coeficiente de rendimiento (COP) durante ese periodo fue supuestamente de 3,2. La caldera de gas aportó el 31% del calor suministrado al edificio. Esto “se debe principalmente a los requisitos de alta temperatura para el agua caliente sanitaria higiénica”, afirma la institución de investigación. En conjunto, el sistema modernizado redujo las emisiones de dióxido de carbono en un 42%.
“Las viviendas multifamiliares de demostración de este proyecto han demostrado la viabilidad de la rehabilitación de viviendas multifamiliares con bombas de calor y tecnologías de baja exergía”, afirma Manuel Lämmle, investigador de la Universidad de Friburgo.
“Para lograr un funcionamiento óptimo, es importante tener en cuenta la situación dada, incluidos los sistemas de distribución de calor y la cantidad de espacio en el sótano de calefacción”, dijo. “Durante el reequipamiento, también es esencial realizar un balance hidráulico del sistema de calefacción y comprobar si las temperaturas de impulsión pueden reducirse aún más, por ejemplo, sustituyendo radiadores individuales”.
El proyecto incluyó otros desarrollos tecnológicos, como bombas de calor híbridas, bombas de calor con propano como refrigerante y bombas de calor de alta temperatura. Entre los demás socios tecnológicos figuraban los fabricantes alemanes Bosch, Beck+Heun y Kermi
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