Jaime Sieres

El R410A es un refrigerante ampliamente utilizado en bombas de calor domésticas. Sin embargo, el potencial de calentamiento atmosférico (PCA) del R410A es de 1924, por lo que, en los últimos años, y ligado a políticas medioambientales, se han venido proponiendo distintos refrigerantes alternativos con valores inferiores del PCA. Una posible alternativa al R410A es el refrigerante R455A, que tiene un PCA inferior a 150. Este artículo presenta un estudio experimental de sustitución directa del R410A por R455A en una bomba de calor glicol-agua. Los componentes principales de la bomba de calor son un compresor tipo scroll, dos intercambiadores de calor de placas soldadas (condensador y evaporador) y una válvula de expansión electrónica. A partir de mediciones experimentales, se calculan parámetros como el COP, la potencia calorífica, la temperatura de descarga del compresor o el consumo de energía eléctrica del compresor para los dos refrigerantes.

Este trabajo analiza distintas configuraciones de control y regulación para una instalación de calefacción todo agua, a escala unifamiliar, con bomba de calor geotérmica. Las simulaciones se han realizado con el software OpenModelica. Para la selección y parametrización de algunos componentes se ha recurrido también a la librería Buildings. Se analizan 3 estrategias de control diferentes, contemplando la posibilidad de utilizar en el circuito hidráulico de calefacción una circuladora de velocidad constante o variable, así como un control sobre la bomba de calor basado en una temperatura de retorno constante o una temperatura de salida variable. Una vez seleccionados los componentes y las estrategias de control diferentes, se evalúa su grado de eficiencia energética durante un periodo anual en base al cálculo del SCOP. Además, se observó que la estrategia de control considerada afectaba también a la frecuencia y duración de los ciclos de arranque y parada de la bomba de calor.

Este articulo estudia una bomba de calor aire-agua que funciona siguiendo un ciclo de compresión de vapor e incluye un depósito de refrigerante que permite compensar los desbalances de carga de refrigerante derivados de la diferencia de volúmenes internos de los distintos componentes según su modo de funcionamiento. Estas variaciones en la distribución de la carga, así como las variaciones climáticas a las que están expuestas este tipo de máquinas, hacen que la utilización de un sistema con economizador en la que se realiza una inyección de vapor a una presión intermedia sea una alternativa real para la mejora de su rendimiento. Se realiza por tanto una valoración del efecto que tiene la inyección intermedia de vapor en ensayos normalizados en modo invierno sobre una máquina comercial con R410A como refrigerante, compresor de velocidad variable y válvulas de expansión electrónicas. El uso de un depósito de refrigerante permite obtener un ciclo con dos expansiones, regulando así la presión intermedia a la que se realiza la inyección. El efecto de esta variable se compara con los resultados obtenidos en ensayos a las mismas condiciones, siguiendo un ciclo de compresión de vapor simple, comparando sus respectivos rendimientos estacionales (SCOP).

Entre ellas destacan las directivas de diseño ecológico que imponen valores mínimos de eficiencia a estos equipos, eficiencias que deben estar basadas en coeficientes de rendimiento estacionales. Este trabajo se centra en bombas de calor líquido-agua para aplicaciones domésticas. En el trabajo se presentan resultados experimentales en modo calefacción obtenidos por los autores y se detalla la metodología para determinar el rendimiento estacional de la bomba de calor según la normativa europea EN 14825.

The seasonal performance of a heat pump indicates its average performance during the heating and/or cooling season, taking into account the different energy demands and their variability over time. Several European and international regulations and policies related with energy efficiency and the reduction of the carbon footprint of energy related products are affecting the heat pump industry. Among them, the ecodesign regulations impose minimum energy efficiency values for heat pumps, efficiencies that are based on the seasonal coefficient of performance. This work is focused on a domestic brine-to-water heat pump for low-temperature applications. The methodology to determine its seasonal coefficient of performance (SCOP) according to the European standard EN 14825 is explained and evaluated based on experimental results. The impact on the SCOP of using some technology options such as fixed or variable speed compressors, and fixed or variable outlet temperature operation is evaluated. Results show that between the lowest and highest efficient option, the SCOP can be improved by 26%.