El propano como refrigerante en las bombas de calor

Las bombas de calor aprovechan la energía contenida en el aire o en el subsuelo para climatizar nuestras viviendas, oficinas o industrias. Para ello necesitan de un gas refrigerante que cambie de gas a líquido y viceversa con facilidad. En estos cambios absorbe o cede calor, provocando los cambios de temperatura en el interior de nuestra vivienda. Pero, ¿puede el propano ser usado como gas refrigerante?

¿No funcionan los actuales refrigerantes?

Los refrigerantes que se utilizan actualmente y se han usado durante muchas décadas funcionan perfectamente. Sin embargo, se ha demostrado que son los causantes del agujero de la capa de ozono, así como, tienen un alto coeficiente de efecto invernadero que actúa sobre el calentamiento global. Es por ello que desde hace ya algunos años se buscan alternativas que no sean tan perjudiciales y el propano es una de esas alternativas.

En esta tabla se observan algunos de los gases refrigerantes que se usan o ha usado en los diferentes tipos de bombas de calor, congeladores o equipos de aire acondicionado. Sin embargo, para entender los conceptos de PAO y PCA, debemos definirlos y mostrar visualmente su peligrosidad.

• PAO (Potencial de Agotamiento del Ozono): es el grado en que un compuesto tiene capacidad de dañar las moléculas de este gas, que protege la tierra de los rayos del sol más dañinos, radiación gamma. Se mide de forma relativa en una escala del cero al uno.
• PCA (Potencial de Calentamiento Atmosférico): es el grado en que una sustancia tiene la capacidad de favorecer el efecto invernadero y, por tanto, aumentar el calentamiento atmosférico. Se mide en una escala ascendente que parte de cero, de modo que, a mayor valor, peor es el efecto sobre el calentamiento global.

IMAGEN: Potencial calentamiento atmosférico

¿Por qué es interesante el propano como refrigerante?

Que diferentes fabricantes y laboratorios de investigación trabajen en diseñar una bomba de calor que utilice el propano como gas refrigerante en equipos de aerotermia viene motivado por las grandes ventajas que puede tener. Cabe decir que ya existen algunas bombas de calor que utilizan el propano como refrigerante, sin embargo, son equipos de gran tamaño que no están pensadas para usos domésticos.

Por ejemplo, el fabricante español Arbonia que como grupo industrial engloba diferentes marcas, dispone del modelo ENERBLUE PURPLE, con unas potencias que van desde los 28 a los 290 kW. Para hacernos una idea, para una vivienda de unos 100 m², es suficiente una bomba de calor entre 7 – 10 kW.

Beneficios del propano como refrigerante

1. Sustancia de origen natural
   El propano es una sustancia que se encuentra en nuestro planeta de forma natural, es decir, no ha sido creado por el ser humano en un laboratorio. Esto significa que está en el medio ambiente desde hace miles o millones de años y es parte del ciclo de vida del planeta. Por ello no causa daños añadidos a sus propias características o naturaleza.
2. No daña la capa de ozono
   Según se comprueba en la tabla anterior, el propano tiene un Potencial de Agotamiento del Ozono de cero, lo que significa que es totalmente inocuo con el gas que protege la tierra de la radiación más perjudicial del sol.
3. No contribuye al efecto invernadero
   Al igual que en el caso del PAO, el Potencial de Calentamiento Atmosférico es también nulo, por lo que no contribuye al efecto invernadero. Esta es una condición que se ha ido estableciendo en los diferentes protocolos de protección medioambiental y en los que se han determinado objetivos para frenar el cambio climático, entre otros. Algunos de estos acuerdos los conocemos como los protocolos de Kioto, de Montreal, de París, etc.
4. Gran rendimiento como refrigerante
   Cuando el propano se usa en equipos de refrigeración o congelación, el rendimiento es incluso mayor que los tradicionales refrigerantes sintéticos, es decir, los cloro-fluorados que tan perjudiciales se han mostrado con la naturaleza.
   Cabe añadir que en estudios realizados en los que se comparaba el Propano o R-290 con el R-32, nuestro protagonista se mostró hasta un 6% más eficiente al calcular el coeficiente de transferencia de calor. Esto significa que una bomba de calor que use propano podría consumir algo menos de electricidad que el actual gas refrigerante de uso doméstico. Esto significa un ahorro económico importante al cabo del año.
5. Diferentes tipos de aplicaciones
   Como hemos comentado, en la actualidad hay algunos fabricantes con modelos de gran tamaño, pensados para aplicaciones industriales; sin embargo, con las convenientes modificaciones, que se están estudiando en la actualidad, se puede escalar a equipos para climatización comercial y residencial o doméstica. O incluso para otras aplicaciones como calentamiento de piscinas, conservación de alimentos, etc.
6. Gran potencial como agente absorbente de calor
   Relacionado con su eficiencia, se ha comprobado que las bombas de calor que usan el propano como refrigerante pueden generar agua caliente para calefacción a temperaturas de hasta 75 °C, algo que no consiguen los equipos de aerotermia actuales con una sola etapa. Además, esta temperatura es alcanzada con una eficiencia energética muy elevada.
7. Facilidad de instalación en obra nueva o vivienda existente
   El cambio de refrigerante no afecta a su tamaño ni condiciones de instalación, por lo que es fácilmente instalable en una vivienda de nueva construcción, así como en viviendas existentes como sustitución de las tradiciones calderas de gas.
8. Escalable para aumentos de potencia
   Los fabricantes pueden disponer de diferentes tamaños o potencias para que a cada vivienda, según su tamaño, se adapte lo mejor posible un modelo concreto de bomba de calor; o en su caso, instalar dos o más juntas para conseguir la potencia necesaria en el caso de grandes casas, comercios, hoteles o centros deportivos.

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