I. Situación actual del desarrollo de las bombas de calor en China

Durante la última década, aproximadamente, la industria china de las bombas de calor ha comenzado a despegar y registra un sólido impulso de crecimiento. A nivel internacional, el Centro de Bombas de Calor (HPC), creado bajo la Organización Internacional de Energía (OIE) e impulsado por países como Austria, Países Bajos, Canadá, Noruega, Francia, España, Alemania, Suecia, Italia, Suiza, Japón, México, Reino Unido y Estados Unidos, se dedica a promover la aplicación práctica de la tecnología de las bombas de calor y a mejorar la eficiencia energética. Del 19 al 22 de mayo de 2002, la Conferencia sobre Bombas de Calor de la OIE se celebró en Pekín. Esta fue la primera vez que una conferencia de la OIE sobre bombas de calor se organizaba en un país en desarrollo y también la primera ocasión en que se convocaba en un Estado no miembro. China ha anunciado oficialmente su adhesión a la OIE, lo que indica que la aplicación y el desarrollo de la tecnología de las bombas de calor en nuestro país están entrando en una etapa de avance más profundo y integral.

En los últimos años, la tecnología de las bombas de calor en China ha avanzado rápidamente, una tendencia impulsada por la creciente concienciación —tanto a nivel nacional como individual— sobre la importancia de la eficiencia energética, la protección del medio ambiente, la seguridad y el confort.

1. Política energética: China se ha convertido en un importador neto de energía y, mientras los costos energéticos siguen aumentando, la eficiencia en el uso de la energía se mantiene baja. En consecuencia, la conservación y el uso más eficiente de la energía se han convertido en pilares centrales de la política energética nacional, lo que ha generado un entorno propicio para el desarrollo de la tecnología de bombas de calor.

2. Política de protección ambiental: El sistema funciona mediante una bomba de calor, sin emisión de aguas residuales, gases de escape ni residuos sólidos —conocidos comúnmente como los “tres desechos”. Al mejorar el rendimiento de las bombas de calor y adoptar nuevos refrigerantes ecológicos, estas pueden desempeñar un papel aún más relevante en la protección del medio ambiente.

3. Ley de Eficiencia Energética en la Edificación: Tras la puesta en marcha de la “Norma de Diseño de Eficiencia Energética para Edificios Civiles”, se ha mejorado el desempeño del aislamiento térmico de los edificios, se ha reducido el consumo de energía para calefacción y se han disminuido de manera significativa los costos operativos anuales de los sistemas de calefacción por bomba de calor, lo que ha reforzado la competitividad de las bombas de calor frente a los sistemas de calefacción urbana.

4. Transformación de las estructuras energéticas urbanas El consumo de energía en China es considerable, y sus problemas de contaminación son graves. Es imperativo aplicar las políticas energéticas nacionales, optimizar la combinación energética, promover el uso de fuentes de energía limpias y de alta calidad y restringir la utilización de combustibles fósiles de alto grado, creando así condiciones favorables para la implantación de bombas de calor.

5. Ajuste de los precios de la energía: El uso de la tecnología de bomba de calor para producir agua caliente puede reducir significativamente los costos de operación, llevándolos a entre una cuarta y una tercera parte de los asociados a los sistemas convencionales de agua caliente, lo que disminuye de manera sustancial los gastos domésticos.

II. Características técnicas de las bombas de calor de alta temperatura
Hemos dedicado de manera constante nuestros esfuerzos a la investigación y el desarrollo, la producción y la aplicación práctica en ingeniería de la tecnología de bombas de calor de alta temperatura. En los ámbitos de los secadores de bomba de calor de alta temperatura y de las unidades integradas de deshumidificación a alta temperatura, hemos obtenido numerosas tecnologías patentadas y logrado importantes avances en I+D, fabricación e implementación en campo, que se reflejan principalmente en:

1. Alta estabilidad: El requisito principal de las bombas de calor industriales para altas temperaturas es contar con una calidad fiable y un funcionamiento estable, garantizando una producción continua que satisfaga las necesidades del cliente. En consecuencia, estas bombas de calor presentan un diseño preciso y un control riguroso de parámetros críticos como la presión de descarga del compresor, la temperatura de descarga, el caudal, el sobrecalentamiento y la protección contra sobrecargas, lo que asegura un funcionamiento seguro y confiable en condiciones estables.

2. Potente capacidad de calefacción oportuna: Las bombas de calor de alta temperatura utilizan la calefacción por calor directo y un intercambio de calor de alta eficiencia, lo que permite que el equipo suministre agua a la salida a temperaturas superiores a 85 °C, garantizando así un rendimiento de calefacción robusto y rápido.

3. Alta temperatura de salida del agua: La temperatura máxima de salida del agua caliente es de 85 °C. Los sistemas de calefacción por bomba de calor de alta temperatura también pueden aplicarse ampliamente en sectores industriales, como el calentamiento para galvanoplastia, la calefacción de espacios, la impresión y el teñido textil, el calentamiento de petróleo crudo y las operaciones en mataderos.

4. Bajos costos de operación: Los costos de operación de las bombas de calor de alta temperatura son comparables a los de los sistemas alimentados con carbón; resultan aproximadamente un 35 % inferiores a los de los sistemas que utilizan petróleo o gas, y un 40 % más económicos que los equipos intensivos en energía totalmente eléctricos.

5. Ecológico y respetuoso con el medio ambiente: Su funcionamiento no genera los tres tipos de residuos —aguas residuales, gases de escape ni residuos sólidos—, por lo que no provoca contaminación ambiental. La tecnología de bomba de calor de alta temperatura soluciona el problema de la baja temperatura del agua de salida de las bombas de calor convencionales, lo que le permite sustituir a las calderas de calefacción. De este modo, se reducen las emisiones de gases nocivos asociadas a las calderas alimentadas con carbón y petróleo, se mejora la calidad del aire, se aprovechan eficientemente los recursos renovables y se ahorra energía convencional de alta calidad, promoviendo así un desarrollo social sostenible. Aporta importantes beneficios económicos y sociales y cuenta con un prometedor panorama de mercado.

III. Aplicaciones de la tecnología de secado por bomba de calor

Los sistemas de secado por bomba de calor presentan diversas configuraciones. Según la circulación del medio de secado (aire), pueden clasificarse en tres tipos: de circuito abierto, de recirculación parcial del aire de escape y de circuito cerrado. En la actualidad, el sistema de secado por bomba de calor de circuito cerrado que se muestra en la Figura 1 es el más utilizado.

El sistema de secado por bomba de calor de circuito cerrado comprende dos ciclos de funcionamiento distintos: el ciclo del refrigerante dentro de la bomba de calor y el ciclo del medio de secado. En el evaporador, el refrigerante absorbe el calor de los gases de escape expulsados por el sistema de secado, lo que provoca la vaporización del líquido. A continuación, el vapor es comprimido por el compresor y enviado al condensador, donde se condensa en forma líquida bajo alta presión. El calor de condensación, a elevada temperatura, se utiliza para precalentar el aire seco deshumidificado y a baja temperatura procedente del evaporador; una vez alcanzada la temperatura deseada, este aire se introduce en la cámara de secado como medio de secado y se recircula. El refrigerante condensado pasa posteriormente por una válvula de expansión y regresa al evaporador, completando así el ciclo. Mientras tanto, la mayor parte del medio de secado circula en un bucle cerrado entre la cámara de secado y el condensador. Cuando el contenido de humedad del aire de escape alcanza el nivel establecido por la normativa de emisión, una fracción del medio se evacua directamente mediante el ventilador deshumidificador. La mayor parte de la energía contenida en el aire evacuado es recuperada por el evaporador de la bomba de calor y luego liberada.

Las ventajas de este sistema son las siguientes: utiliza materiales aislantes de alto rendimiento en la cámara de secado, lo que minimiza las pérdidas energéticas innecesarias durante el proceso de secado. Cuenta con un control totalmente automatizado de la temperatura y la humedad, de alta precisión y operación flexible. El intercambiador de calor necesario para el intercambio térmico no requiere tecnología especializada. Un diseño de circulación de aire caliente en circuito cerrado contribuye a reducir el consumo energético de operación. Además, los costos de eliminación de la humedad se compensan mediante la recuperación de calor del evaporador, lo que mejora la eficiencia de la bomba de calor y eleva su coeficiente de rendimiento (COP), al tiempo que disminuye el consumo total de energía.