Perspectivas de la tecnología de bombas de calor: su historia hasta ahora
Como parte de la transición hacia soluciones energéticas sostenibles, las bombas de calor HVAC se han convertido en una tecnología clave para reducir el consumo de energía y, al mismo tiempo, garantizar ambientes interiores confortables. Estos sistemas son capaces de controlar eficientemente la temperatura transfiriendo calor entre el interior y el exterior, utilizando electricidad para producir trabajo, es decir, alimentando compresores que hacen circular un refrigerante. Sin embargo, a medida que la tecnología avanza y los productos que funcionan con electricidad se vuelven más comunes en el mercado, los requisitos regulatorios también se vuelven más estrictos, sobre todo en lo que respecta al cumplimiento de la normativa de armónicos eléctricos.
Las regulaciones sobre el cumpimiento de armónicos son vitales para garantizar una red eléctrica estable y eficiente. Los armónicos son corrientes o voltajes eléctricos que se desvían de la frecuencia fundamental, generalmente múltiplos de la frecuencia fundamental (por ejemplo, armónicos de orden 5, 7 o superior). Estos, si no se controlan, pueden provocar ineficiencia y perturbaciones, y, por tanto, un consumo eléctrico superior al que sería necesario para conseguir el mismo beneficio en términos de confort. Las bombas de calor, como cualquier unidad equipada con inverters, pueden introducir armónicos en la red eléctrica sin darse cuenta, provocando ineficiencias en la distribución de energía.
Se han explorado varias soluciones para abordar el cumplimiento de armónicos en las bombas de calor HVAC. Los métodos de filtrado pasivo implican la instalación de filtros o transformadores para atenuar las corrientes y voltajes armónicos antes de que se alimenten de la red. Aunque son efectivos, los filtros pasivos tienen algunas limitaciones para adaptarse a diferentes cargas y es posible que no ofrezcan un rendimiento óptimo en todas las condiciones operativas.
El progreso tecnológico, combinado con cambios en las regulaciones eléctricas y una mayor conciencia sobre la cuestión de una red eléctrica limpia y sostenible, ha llevado al desarrollo de la corrección del factor de potencia (PFC). Esta innovadora solución no solo resuelve el problema del cumplimiento de armónicos, sino que también optimiza el consumo de energía y la estabilidad de la red. La tecnología PFC gestiona activamente el factor de potencia, alineando la relación de fase entre el voltaje y la corriente extraída de la red. Esto minimiza la potencia reactiva, reduce las distorsiones armónicas y mejora la eficiencia energética general.
La tecnología PFC en las bombas de calor HVAC garantiza el cumplimiento de la normativa eléctrica al reducir significativamente las emisiones armónicas. Además, optimiza el uso de energía, lo que significa menores pérdidas, menores facturas de electricidad para los consumidores y menos estrés en la red eléctrica, mejorando la estabilidad en comparación con las soluciones pasivas.
Aunque la tecnología es bien conocida en la literatura y ampliamente utilizada en dispositivos que operan en redes monofásicas, su aplicación en inverters que funcionan en redes trifásicas en productos de consumo representa un desafío. Para las bombas de calor residenciales muchos países utilizan la red trifásica, y por este motivo es imprescindible el uso de un inverter con tecnología PFC. ¿Estará preparado el mercado?
