¿Cuesta más calentar o enfriar con una bomba de calor?

El consumo de energía para la refrigeración de espacios se ha triplicado con creces desde 1990, con importantes implicaciones para las redes eléctricas, especialmente durante los períodos de máxima demanda y los eventos de calor extremo. La demanda mundial de refrigeración de espacios siguió creciendo en 2020, impulsada en parte por el aumento de la refrigeración de los hogares, ya que más personas pasan más tiempo en casa. La refrigeración de espacios representó casi el 16% del consumo final de electricidad del sector de los edificios en 2020 (unos 1 885 TWh).

Aunque existen en el mercado unidades de aire acondicionado (AC) altamente eficientes, la mayoría de los consumidores compran modelos que son de dos a tres veces menos eficientes. La aplicación de normas de eficiencia energética podría mejorar el rendimiento energético de los aparatos de aire acondicionado en aproximadamente un 50% para 2030 y contribuir a que la refrigeración se ajuste al escenario de emisiones netas cero para 2050. Junto con la mejora del diseño de los edificios, las normas de eficiencia son una medida clave para evitar el bloqueo de las unidades ineficientes en las próximas décadas.

En la actualidad, hay unos 2.000 millones de unidades de CA en funcionamiento en todo el mundo, lo que convierte a la refrigeración de espacios en uno de los principales impulsores del aumento de la demanda de electricidad en los edificios y de las adiciones de capacidad de generación para satisfacer los picos de demanda de energía. La demanda de refrigeración de espacios ha aumentado a un ritmo medio del 4% anual desde el año 2000, el doble de rápido que la iluminación o el calentamiento del agua. El mayor consumo de energía para la refrigeración de espacios repercute especialmente en los picos de demanda de electricidad, sobre todo durante los días calurosos en los que los equipos se utilizan a pleno rendimiento. Aunque el rendimiento de los equipos de refrigeración de espacios mejora continuamente y la producción de electricidad es cada vez menos intensiva en carbono, las emisiones de CO2 procedentes de la refrigeración de espacios aumentan rápidamente, duplicándose con creces hasta alcanzar casi 1 Gt entre 1990 y 2020.

Ac vs calefacción

Enfriar se está poniendo de moda. A medida que aumentan los ingresos y crece la población, especialmente en las regiones más cálidas del mundo, el uso de aparatos de aire acondicionado es cada vez más común. De hecho, el uso de acondicionadores de aire y ventiladores eléctricos representa ya una quinta parte de la electricidad total de los edificios de todo el mundo, es decir, el 10% de todo el consumo mundial de electricidad. Un nuevo análisis de la Agencia Internacional de la Energía muestra cómo las nuevas normas pueden ayudar al mundo a evitar esa «crisis del frío», contribuyendo a mejorar la eficiencia a la vez que se mantiene fresco.

Costes de calefacción o refrigeración, es decir

A medida que el tiempo comienza a calentar aquí en D.C., los negocios locales comenzarán a mantener la temperatura a niveles de frescura similares a los de un frigorífico. Cuando se trata del uso de la energía y del impacto ambiental, el aire acondicionado tiende a llevarse la palma, por así decirlo, pero, tal y como descubre Michael Sivak, de la Universidad de Michigan, las necesidades de calefacción …

A medida que el tiempo comienza a calentar aquí en D.C., los negocios locales comenzarán a mantener la temperatura a niveles de frescura similares a los de un frigorífico. En lo que respecta al uso de la energía y al impacto medioambiental, el aire acondicionado tiende a recibir más calor, por así decirlo, pero como descubre Michael Sivak, de la Universidad de Michigan, las necesidades de calefacción de la gente en el gélido norte son en realidad un problema mayor:

A medida que el tiempo empiece a calentar aquí en D.C., los negocios locales empezarán a mantener la temperatura a niveles de frescor similares a los de un frigorífico. En lo que respecta al uso de la energía y al impacto medioambiental, el aire acondicionado tiende a ser el que más se calienta, por así decirlo, pero, como descubre Michael Sivak, de la Universidad de Michigan, las necesidades de calefacción de los habitantes del gélido norte son en realidad un problema mayor:

¿Se necesita más energía para calentar o enfriar una casa?

Un aparato de aire acondicionado enfría la casa con un serpentín interior frío llamado evaporador. El condensador, un serpentín exterior caliente, libera el calor recogido al exterior. Los serpentines del evaporador y del condensador son tubos serpenteantes rodeados de aletas de aluminio. Estos tubos suelen ser de cobre.

Una bomba, llamada compresor, mueve un fluido de transferencia de calor (o refrigerante) entre el evaporador y el condensador. La bomba impulsa el refrigerante a través del circuito de tubos y aletas de las bobinas.

El refrigerante líquido se evapora en el serpentín interior del evaporador, extrayendo el calor del aire interior y enfriando su casa. El gas refrigerante caliente se bombea al exterior, al condensador, donde vuelve a convertirse en líquido, cediendo su calor al aire exterior que fluye sobre los tubos y aletas metálicas del condensador.

A lo largo de la segunda mitad del siglo XX, casi todos los aparatos de aire acondicionado utilizaban clorofluorocarbonos (CFC) como refrigerante, pero como estas sustancias químicas son perjudiciales para la capa de ozono de la Tierra, la producción de CFC se detuvo en Estados Unidos en 1995. Ahora, casi todos los sistemas de aire acondicionado utilizan clorofluorocarbonos halogenados (HCFC) como refrigerante.    El último HCFC, el HCFC-22 (también llamado R-22), comenzó a eliminarse en 2010 y se detuvo por completo en 2020. Sin embargo, se espera que el HCFC-22 esté disponible durante muchos años, ya que se retira y reutiliza de los sistemas antiguos que se retiran del servicio. A medida que se vayan eliminando estos refrigerantes, se espera que los hidrofluorocarbonos (HFC), que no dañan la capa de ozono, dominen el mercado, así como los refrigerantes alternativos, como el amoníaco.