Bombas de calor industriales: ya alcanzan los 160 grados
Fraunhofer ISE ha validado que las bombas de calor industriales ya pueden suministrar vapor a 160 °C, una barrera térmica que hasta ahora marcaba el límite para la electrificación de los procesos industriales. El instituto alemán publicó sus resultados tras probar sistemas en dos proyectos distintos: uno enfocado en calor de proceso para fábricas y otro en redes urbanas de calefacción. El hallazgo abre la puerta a sustituir calderas de gas en sectores que requieren vapor de alta temperatura.
El vapor a 160 °C ya es posible con butano como refrigerante
El proyecto FernWP construyó un banco de pruebas para caracterizar bombas de calor de alta temperatura capaces de generar vapor de proceso y agua caliente presurizada hasta los 160 grados. Los investigadores eligieron butano como refrigerante, una decisión que obligó a añadir estudios específicos de seguridad e instalación por la inflamabilidad del gas.
Ursula Wittstadt, responsable técnica del proyecto, explicó que alcanzar la temperatura máxima no es el único objetivo. Los sistemas deben mantener la eficiencia y la fiabilidad ante las fluctuaciones de las fuentes térmicas, las cargas y los modos de operación. Los datos recopilados servirán para que los fabricantes optimicen los intercambiadores de calor en puntos de operación variables y de alta potencia.
Cinco bombas de calor gigantes en redes urbanas alemanas
Desde 2023, el proyecto Reallabor GroßWP monitorea cinco bombas de calor de gran escala integradas en redes de calefacción urbanas en Alemania. El estudio confirma que estas instalaciones cumplen sus puntos de operación previstos, siempre que exista un dimensionamiento correcto de componentes, una integración hidráulica adecuada y una estrategia operativa clara.
Los hallazgos clave del monitoreo incluyen:
- Rendimiento variable: la eficiencia y disponibilidad dependen de la fuente de calor, la configuración hidráulica y la red de distribución.
- Calor de río: se detectó una reducción de potencia térmica en operación de carga parcial y cuando la temperatura del agua fuente cae por debajo de 6 °C.
- Cambio operativo: se pasa de una operación estacional a estrategias basadas en perfiles de demanda diaria y condiciones del mercado energético.
Este último punto aumenta las exigencias técnicas en ciclos de arranque-parada y tiempos de inactividad, un factor que los operadores de redes de calor deben incorporar en sus modelos de negocio.
Lo que cambia para la industria española y los operadores de redes
Para los promotores industriales en España, la validación de vapor a 160 °C elimina una de las barreras técnicas que frenaban la electrificación de procesos térmicos. Sectores como la alimentación, el papel o la química podrían evaluar ahora la sustitución directa de calderas de gas natural, alineándose con los objetivos del PNIEC en descarbonización industrial.
Los operadores de redes de calor urbanas encuentran en el estudio alemán una referencia práctica. La experiencia de las cinco instalaciones en Alemania demuestra que la tecnología funciona a escala real, pero exige un diseño hidráulico preciso. Si el MITECO impulsa ayudas para redes de calor renovables, este tipo de proyectos podrían replicarse en ciudades españolas con demanda térmica concentrada.
Claves para el sector: señales a vigilar
- Intercambiadores de calor: los fabricantes usarán los datos de Fraunhofer ISE para optimizar equipos de alta potencia; seguir sus lanzamientos comerciales.
- Refrigerante butano: verificar si la normativa española de seguridad industrial adapta requisitos para instalaciones con gases inflamables.
- Operación en mercado: observar cómo las bombas de calor industriales integran señales de precio eléctrico en su estrategia diaria.
- Redes de calor urbanas: atender a posibles convocatorias de ayudas estatales para proyectos piloto en España.
El instituto advierte que no basta con escalar componentes diseñados para refrigeración de edificios. El éxito depende de la interacción precisa entre fuente térmica, refrigerante, intercambiadores e hidráulica. La próxima señal será ver qué fabricantes incorporan estos resultados en equipos comerciales durante 2027.
Información publicada originalmente por pv magazine España.