El futuro de la tecnología de bombas de frío, aire acondicionado y calefacción

Una perspectiva del Dr. Rainer Jakobs

La Chillventa 2022 ha demostrado: las empresas de los sectores de frío, climatización y bombas de calor pudieron mantener o incluso ampliar sus ventas, a pesar de los desafíos sociales y económicos persistentes, como problemas en la cadena de suministro, la guerra de agresión de Rusia contra Ucrania o los efectos de la pandemia de COVID-19. Aunque las perspectivas para el sector son prometedoras, ya se perfilan una serie de desafíos antiguos y nuevos. El Dr. Rainer Jakobs (DMJ Beratung) ofrece una visión del sector hasta la próxima Chillventa en octubre de 2024.

El sector de frío, climatización y bombas de calor en auge: planes ambiciosos para la expansión de las bombas de calor

Al alcanzar el objetivo del gobierno federal de instalar seis millones de bombas de calor para 2030, queda claro que el tema de las bombas de calor es reconocido en la política como un componente importante para la transición energética. "El sector de bombas de calor contribuirá de manera central a abordar finalmente las grandes tareas en el sector de edificios. Ya ha avanzado en este sentido e invierte miles de millones en la expansión de la capacidad de producción", afirma el Dr. Martin Sabel, director general de la Asociación Federal de Bombas de Calor (BWP) e.V. En los últimos años, el sector ha logrado aumentos masivos en la expansión de bombas de calor. Según la BWP, en 2022 se instalaron 236.000 bombas de calor en Alemania, lo que representa un aumento del 53% en comparación con el año anterior. La mayor parte de ellas se utilizó en renovaciones, "donde generalmente se trabaja con radiadores y temperaturas de suministro más altas" (fuente).

Actualmente, las capacidades de producción en el sector se están ampliando. La base de esto es la regulación del 65% anunciada en el acuerdo de coalición en relación con las energías renovables en el reemplazo de calefacción. "Las cifras de ventas de enero y febrero de 2023 (cada una 29.000 bombas de calor) acercan la meta de 350.000 bombas de calor para este año", resume el Dr. Martin Sabel (fuente). Se esperan desarrollos positivos especialmente en viviendas unifamiliares y multifamiliares, así como en barrios, y también en aplicaciones comerciales e industriales, por ejemplo, mediante la conversión de petróleo y gas a bombas de calor industriales o en el aprovechamiento del calor residual de centros de datos. Solo hasta 2024, el gobierno federal planea la instalación de 500.000 bombas de calor. Sin embargo, el alto precio de la electricidad y la relación entre los precios de la electricidad y el gas siguen siendo un desafío (más información). En Alemania, la electricidad cuesta aproximadamente 3,3 veces más por kilovatio-hora que el gas, mientras que en Suecia y los Países Bajos la proporción es de aproximadamente 1,2 a 1,5 (ver PDF en la sección de descargas).

Oportunidades de sistemas híbridos

El calentamiento global hace que aumente el número de días calurosos (> 30 °C) por año, lo que incrementa la demanda de aire acondicionado tanto en el trabajo como en el ámbito privado. Una combinación de diferentes sistemas puede ser conveniente: por ejemplo, aire acondicionado junto con una bomba de calor (aire/aire) o fotovoltaica combinada con aire acondicionado. Esto último es eficiente tanto económica como ecológicamente, ya que en temperaturas elevadas se puede producir mucha energía mediante la radiación solar, que puede utilizarse directamente para la refrigeración. La industria del frío también tiene una demanda en constante crecimiento en el mercado, donde los sistemas híbridos que pueden proporcionar tanto frío como calor están adquiriendo mayor importancia. Poder atender simultáneamente la demanda de frío y calor es la disciplina reina y hace que el aprovechamiento del calor residual sea una de las tareas más importantes en la tecnología de frío.

Desafíos para el sector de frío, climatización y bombas de calor

El principio de entregas Just-in-Time se ve limitado por desafíos internacionales persistentes, como disputas comerciales, sistémicas y de competencia, o cadenas de suministro retrasadas. Por ello, vuelve a ser necesario mantener inventarios en los productores y diversificar los proveedores. En la búsqueda de alternativas adecuadas, el principio de economía circular y la producción automatizada en el país pueden ofrecer soluciones, lo cual podría ser promovido por la llamada ley de cadenas de suministro.

Desacuerdos por la nueva regulación de gases F

Los refrigerantes siguen siendo un desafío persistente debido a la revisión de la regulación de gases F y la discusión sobre PFAS, que afecta a todos los sectores. Diversos comentarios sobre la votación en el Parlamento de la UE el 30 de marzo de 2023 muestran diferentes valoraciones de la regulación:

- APPLiA: Gran retroceso para las bombas de calor en Europa
- EFCTC: Los miembros están decepcionados
- CoolingPost: "Desastre" para España
- EPEE: La UE corre el riesgo de autoinfligirse un daño
- CoolingPost: Una "oportunidad perdida"
- EHPA: La prohibición pone en peligro los objetivos de REPower
- JARN: Acelera la eliminación de HFC
- CoolingPost: La votación establece metas "irrealistas"
- EIA: Da la bienvenida a la ambiciosa votación sobre gases F
- EHPA: ... debe evitar sofocar la calefacción limpia

Escasez de profesionales en el sector de frío, climatización y bombas de calor

La falta de profesionales representa un gran reto en todos los ámbitos de la sociedad. En los sectores de frío y climatización, la situación se agrava por la poca percepción pública que tienen. Aunque el sector es pequeño, es muy atractivo, pero relativamente desconocido. Ahora se hace evidente que se ha invertido poco en mejorar la imagen y el conocimiento del sector. Un campo poco conocido en la tecnología de frío es la tecnología de bajas temperaturas. Los terminales de GNL (gas natural licuado, -162 °C), construidos en el llamado "ritmo alemán", han puesto por primera vez en el foco de atención pública la tecnología de bajas temperaturas. La idea de que estos terminales puedan también usarse posteriormente para hidrógeno líquido a -253 °C es una aclaración adecuada en el ámbito de la tecnología de bajas temperaturas.

Subvenciones y formación continua para el sector

El 1 de abril de 2023, el Ministerio Federal de Economía y Protección del Clima lanzó el programa de desarrollo de bombas de calor. Esto incluye formación tanto para el dimensionamiento y la instalación de bombas de calor en edificios existentes como para asesoramiento en el lugar (formación en el trabajo). "Durante más de 30 meses, al menos 17.500 técnicos y aproximadamente 3.000 planificadores y asesores energéticos serán capacitados anualmente en bombas de calor en edificios existentes" (fuente).

La tendencia hacia refrigerantes combustibles requiere formación y capacitación continua: un técnico en frío debe ser también asesor energético y apoyar a los usuarios en la implementación y cumplimiento de las normativas, muchas de las cuales no son conocidas por los usuarios.

Resumen

- La calefacción con petróleo y gas está llegando a su fin, las bombas de calor son aceptadas como solución y se impulsan mediante objetivos y demandas.
- Los sistemas híbridos adquieren mayor importancia desde la perspectiva de "eficiencia energética global".
- La economía circular será un componente central para afrontar los desafíos económicos actuales.
- La escasez de profesionales afectará la capacidad de los sectores en todas las áreas.
- La cuestión de hacia dónde irá el uso de los refrigerantes en el futuro debe aclararse.

Recomendaciones

- Existe un potencial enorme y en aumento para el aprovechamiento del calor residual.
- Las tecnologías de frío, bombas de calor, almacenamiento y "redes energéticas" están disponibles y se expanden continuamente.
- Surgen nuevos modelos de negocio en torno al aprovechamiento del calor residual, como el comercio de calor, redes de calor y frío, y asociaciones energéticas. En el futuro, se debería evitar el uso no aprovechado del calor residual.
- Los planificadores y fabricantes deben evaluar siempre todas las opciones y asesorar intensamente a los operadores, siendo necesaria la creatividad.