NOTICIAS SEMANALES DE HOLTOP #45 - Las bombas de calor revitalizan la industria de HVAC&R

Las bombas de calor revitalizan la industria de climatización (HVAC&R): Informe de Chillventa 2022

Chillventa se inauguró en Núremberg, Alemania, el 11 de octubre de 2022, siendo su primer evento presencial en cuatro años. Fabricantes líderes de la industria de calefacción, ventilación, aire acondicionado y refrigeración (HVAC&R) regresaron con sus últimos productos y tecnologías al escenario de exhibición en el hermoso casco antiguo, con sus coloridos árboles.

Componentes clave eficientes
La demanda de sistemas de climatización (HVAC&R) eficientes sigue creciendo en Europa para hacer frente al alza de los precios de la energía debido a la crisis energética, por un lado, y a las normas de eficiencia energética más estrictas, como el diseño ecológico, que buscan la descarbonización, por otro. Para aumentar la eficiencia de todo el sistema, los principales fabricantes de componentes de HVAC&R han estado desarrollando activamente compresores, intercambiadores de calor y diversos tipos de equipos de control electrónico de alta eficiencia, adoptando tecnologías innovadoras. En el ámbito de los compresores, por ejemplo, en Chillventa 2022 se presentaron compresores inverter de alta eficiencia, compresores de tornillo y centrífugos con cojinetes magnéticos, y compresores centrífugos con engranajes de gas. Algunos de estos compresores ya han generado ahorros energéticos sustanciales en refrigeración de procesos, aire acondicionado para transporte, bombas de calor y otros sectores de HVAC&R.

Crecimiento de la ventilación en línea con la demanda de calidad del aire interior
Según informes, la demanda de ventilación está experimentando un crecimiento sin precedentes, debido a los requisitos cada vez más estrictos para una calidad del aire interior (CAI) saludable durante el prolongado período de pandemia y a la nueva demanda de los sectores médico, de centros de datos y de bombas de calor. En este contexto, se presentaron varios ventiladores en Chillventa 2022. Sin embargo, ante este rápido aumento de la demanda, los fabricantes de ventiladores tienden a experimentar escasez de inventario debido a la escasez de semiconductores y otros factores.

Bombas de calor ATW en auge
Ante las crecientes exigencias de protección climática y ahorro energético, y la crisis energética derivada de la actual crisis en Ucrania, la Unión Europea (UE) se ha comprometido a eliminar progresivamente la calefacción con combustibles fósiles y a promover la calefacción con bombas de calor. En particular, las bombas de calor aire-agua (ATW) se han convertido en una de las mejores soluciones para la calefacción doméstica en Europa.

Según datos de la base de datos, el mercado europeo de bombas de calor ATW alcanzó los 1,09 millones de unidades en 2021, lo que representa un aumento interanual del 46,1 %. Se prevé que el mercado europeo alcance los 3 millones de unidades para 2025.

Respaldadas por estas tendencias, una amplia gama de bombas de calor ATW que abarcan desde aplicaciones residenciales y comerciales hasta industriales fueron el centro de atención en Chillventa 2022. La mayoría de los principales fabricantes de aires acondicionados de Japón, Corea del Sur y China, así como pequeños y medianos fabricantes europeos exhibieron productos relacionados con las bombas de calor ATW.

Refrigerantes para bombas de calor ATW: ¿Cuáles son nuestros objetivos?
El objetivo de descarbonización ha acelerado el uso de refrigerantes naturales y de menor potencial de calentamiento global (PCG). En Chillventa 2022, se exhibieron un mayor número de productos que adoptaban estos refrigerantes.

En cuanto a los compresores, los fabricantes están lanzando nuevos modelos de productos alternativos, rotativos, scroll, de tornillo o centrífugos que utilizan menor GWP y refrigerantes naturales.

Tradicionalmente, las bombas de calor ATW en el mercado europeo utilizaban principalmente R410A, con un alto PCA. Sin embargo, en los últimos años, se ha producido una transición gradual hacia el refrigerante R32, con un PCA más bajo, que se ha convertido en el refrigerante de referencia. En Chillventa 2022 también se exhibieron numerosos modelos de bombas de calor ATW con R32. También se presentaron nuevas enfriadoras refrigeradas por aire y bombas de calor reversibles con R32.

Además, se exhibieron compresores y enfriadores que utilizan refrigerantes de hidrofluoroolefina (HFO) con valores de GWP más bajos.

Otro punto destacado fueron las bombas de calor ATW de propano (R290), que causaron sensación en Chillventa 2022. Diversos fabricantes, como pequeñas y medianas empresas europeas y fabricantes de equipos originales (OEM) de China, presentaron varios modelos de bombas de calor ATW con R290. Un fabricante japonés también presentó su nuevo modelo R290 de bomba de calor ATW como muestra, y este modelo se lanzará próximamente al mercado europeo.

Para conocer los motivos por los que el número de bombas de calor R290 ATW expuestas aumentó considerablemente este año, entrevistamos a algunos expositores.

Según estas entrevistas, se conjeturó que existen varios factores detrás de este auge. Se supone que un factor importante es el sistema de licencias para refrigerantes de hidrofluorocarbonos (HFC) bajo el Reglamento sobre gases fluorados. El reglamento incluye una reducción gradual de los HFC, bajo la cual la comercialización de estos gases en el mercado de la UE está sujeta a límites cuantitativos. Desde el 1 de enero de 2015, se exige una cuota para los productores e importadores que comercialicen al menos 100 toneladas de CO2 equivalente de HFC a granel en un año natural. Desde 2017, los HFC precargados en equipos de refrigeración, aire acondicionado y bombas de calor también deben estar cubiertos por el sistema de cuotas. Esta asignación de cuotas de HFC está disminuyendo gradualmente, como se muestra en la Figura 1.

Además, en la propuesta para el próximo Reglamento sobre gases fluorados, presentada por la Comisión Europea (CE) en abril de este año, se ampliaron los objetos regulados por la normativa para productos con refrigerantes con un PCA de 150 o superior, incluyendo otros equipos de aire acondicionado autónomos, y no solo los equipos de aire acondicionado de habitación enchufables y bombas de calor. Su fecha de implementación también se adelantó tres años del 1 de enero de 2028 al 1 de enero de 2025. Si la propuesta se aprueba en la votación del próximo año, los fabricantes dispondrán de un plazo muy breve, de aproximadamente un año, para desarrollar productos que cumplan con la nueva normativa.

Además, en Europa, además del Reglamento sobre gases fluorados, se está considerando restringir el uso de sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS) en virtud del Reglamento de Registro, Evaluación, Autorización y Restricción de Sustancias Químicas (REACH). De implementarse este reglamento, se dificultará el uso de HFO y sus mezclas. En ese caso, se supone que los refrigerantes alternativos con un PCA inferior a 150 se limitarán a refrigerantes naturales.

En estas circunstancias, los fabricantes preocupados por futuras reducciones en las cuotas de HFC, que ya cuentan con cuotas bajas o que intentan responder rápidamente a la normativa sobre refrigerantes con un PCA de 150 o más, seleccionaron el refrigerante R290 entre los refrigerantes adecuados para bombas de calor ATW. Esto ha dado lugar a la gran cantidad de modelos R290 expuestos en Chillventa este año. Sin duda, existe una alta probabilidad de que las futuras bombas de calor ATW adopten refrigerantes naturales con valores de PCA más bajos, como el R290.

Sin embargo, el R290 es un refrigerante inflamable con clasificación A3 según la norma ASHRAE 34. Sin duda, esta combustibilidad es un problema importante. Europa es uno de los mercados de calefacción más grandes del mundo, y los cambios estructurales en este amplio mercado requerirán no solo tecnología, sino también tiempo. Cada fabricante ha realizado sus propias evaluaciones de riesgos y ha implementado medidas para las bombas de calor ATW con R290. Sin embargo, considerando que la demanda aumentará en el futuro, un avance será beneficioso, y la industria en su conjunto acelerará la formulación de diversas normativas y apoyará a los gobiernos en el desarrollo de infraestructuras. El desarrollo fluido de la industria de las bombas de calor ATW está garantizado al proporcionar bombas de calor ATW que no solo sean respetuosas con el medio ambiente, sino también seguras para los usuarios y todos los involucrados en la fabricación, venta, instalación y servicio. Es importante que la industria colabore para abordar los problemas ambientales y, al mismo tiempo, para crear normas y reglamentos que regulen la seguridad, y para aspirar al lanzamiento de productos ecológicos y seguros.

El director de una asociación europea comentó que la industria de climatización (HVAC&R) se enfrenta a los retos de los refrigerantes y debe actuar con cautela. Se estima que la elaboración de las normativas pertinentes y la formación de ingenieros llevarán varios años.

¿Qué refrigerante se debe utilizar para las bombas de calor ATW? Este es un tema importante que debe considerarse cuidadosamente para el crecimiento sostenible de las bombas de calor ATW, que son herramientas necesarias para la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero, el ahorro energético y la transición hacia las energías renovables.