Tendencias21
Un nuevo sistema reduce a la mitad el gasto en calefacción

Un nuevo sistema reduce a la mitad el gasto en calefacción

Un grupo de ingenieros de la Universidad de Purdue desarrolla un nuevo sistema de calefacción a través de bombas de calor optimizadas, que logra reducir un 50% el gasto en climatización en edificios, sobretodo en climas fríos. Especialmente pensado para los residentes de zonas en las que se registran bajas temperaturas, este sistema tendrá su primer prototipo en 2013. Por Pablo Javier Piacente.

Un nuevo sistema reduce a la mitad el gasto en calefacción

Un nuevo sistema logra disminuir a la mitad los gastos de calefacción en zonas de climas fríos. Fue desarrollado por ingenieros de la Universidad de Purdue, y emplea bombas de calor optimizadas para obtener un importante ahorro energético sin sacrificar eficacia en la climatización, algo vital en áreas con temperaturas especialmente bajas en buena parte del año.

La investigación fue financiada por el Departamento de Energía de los Estados Unidos, y se basa en trabajos anteriores iniciados hace unos cinco años en los Ray W. Herrick Laboratories de Purdue. Los profesores de ingeniería mecánica James A. Braun y Eckhard Groll, junto al profesor adjunto de ingeniería civil Travis W. Horton, son los especialistas de Purdue a cargo de este trabajo.

Todo comenzó con el análisis de las bombas de calor tradicionales, que brindan calor en invierno y refrigeración en verano, pero no son eficaces para climas fríos extremos. La idea del proyecto era lograr mantener la eficacia de la bomba de calor, incluso cuando el frío es muy intenso.

La innovación tiene como objetivo mejorar la eficiencia energética en general de los sistemas de climatización a través de bombas de calor, pero con un especial énfasis en el impulso de su rendimiento en climas fríos. De esta manera, podrían ser vitales en regiones frías donde el gas natural no está disponible y los residentes dependen de sistemas de calefacción eléctrica o que utilicen gas propano líquido.

Una nueva alternativa en zonas frías

De esta manera, el ámbito geográfico de aplicación de las bombas de calor se ampliará en gran medida, abriendo un nuevo mercado para esta tecnología y una nueva solución para los pobladores de regiones frías. El avance fue publicado en una nota de prensa de la Universidad de Purdue, y también mereció un artículo del medio especializado Science Daily.

Los investigadores esperan completar un prototipo de aquí a tres años, con una inversión de 1,3 millones de dólares en el proyecto. El trabajo también involucra a tres estudiantes de doctorado, y marca una asociación de la universidad con Emerson Climate Technologies Inc. y Carrier Corp.

Emerson trabajará con los investigadores para diseñar el prototipo de la nueva bomba de calor, mientras que Carrier integrará la nueva bomba en un sistema completo de calefacción. El proyecto será presentado en distintas conferencias científicas, como la 13º International Refrigeration and Air Conditioning Conference o la 20º International Compressor Engineering Conference, entre otras.

El funcionamiento de la nueva tecnología y su capacidad de ahorro energético se concreta mediante la modificación del ciclo convencional por compresión de vapor utilizado en los sistemas tradicionales de bombas de calor y otros mecanismos de calefacción, refrigeración y aire acondicionado.

Nuevos enfoques en la compresión de vapor

El desarrollo de este nuevo enfoque podría aportar una metodología de modificación relativamente simple de las bombas de calor y otros sistemas de climatización existentes, sin requerir nuevas estructuras más complejas para mejorar la eficacia y reducir el consumo energético de este tipo de soluciones.

El ciclo estándar de compresión de vapor empleado en estos sistemas tiene cuatro etapas: en principio el refrigerante es comprimido, luego se condensa en un líquido, posteriormente se expande a una mezcla de líquido y vapor y, por último, se evapora completamente.

El proyecto investigará dos enfoques de enfriamiento durante el proceso de compresión, uno de los cuales emplea una cantidad relativamente grande de hidrocarburos que se inyectan en el compresor para absorber el calor generado durante toda la fase de compresión. En el segundo enfoque, una mezcla de refrigerante líquido y vapor se inyecta en las distintas fases de compresión para lograr el enfriamiento.

Ambos enfoques permiten mejorar el proceso de compresión y, al mismo tiempo, reducen las pérdidas de energía producidas durante la fricción en la fase de expansión. Según el profesor James A. Braun, “el enfriamiento del compresor mantiene el refrigerante denso, y eso es importante porque reduce la cantidad de energía necesaria durante el proceso de compresión”.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Descubren un helecho tropical que transforma sus hojas muertas en nuevas raíces 9 febrero, 2024
    Para sobrevivir en el suelo anegado y bajo en nutrientes del bosque de Quebrada Chorro, en el oeste de Panamá, una especie de helecho tropical arborescente reutiliza sus hojas muertas, convirtiéndolas en nuevas raíces. Los científicos descubrieron que el helecho reconfigura estas “hojas zombis”, invirtiendo el flujo de agua para atraer nutrientes de regreso a […]
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren una extraña combinación de minerales en las muestras lunares de la misión Chang'e-5 de China 9 febrero, 2024
    Los minerales antiguos y nuevos identificados en las muestras lunares traídas por la misión Chang'e-5 de China están ayudando a los científicos a comprender mejor la historia de la Luna: ahora, los especialistas han descubierto más propiedades del sexto nuevo mineral lunar, llamado Changesite-(Y). Además, otros compuestos hallados, la seifertita y la stishovita, pueden coexistir […]
    Pablo Javier Piacente
  • Los robots que atienden a pacientes llegan a los hospitales 9 febrero, 2024
    Robots diseñados para brindar comodidad a los pacientes de edad avanzada y aliviar su ansiedad, han sido probados con éxito en un hospital de París: saludan, responden a preguntas, comprenden conversaciones grupales y apoyan las tareas de enfermería.
    Redacción T21
  • Una pequeña luna de Saturno parecida a la “Estrella de la Muerte” de Star Wars contiene un océano oculto 8 febrero, 2024
    Por debajo de la superficie repleta de cráteres de Mimas, una de las lunas más pequeñas de Saturno, se esconde un océano global de agua líquida de reciente formación. El satélite posee tan sólo unos 400 kilómetros de diámetro y presenta un notable parecido con la “Estrella de la Muerte”, una estación espacial imperial que […]
    Pablo Javier Piacente
  • Logran controlar un objeto virtual con la mente durante un sueño lúcido 8 febrero, 2024
    Un grupo de participantes en un nuevo estudio científico logró manejar un vehículo virtual a través de un avatar únicamente con su mente, mientras sus cerebros permanecían en la fase REM del sueño. Además de profundizar en los misterios de la consciencia humana, la innovación podría facilitar el acceso a nuevos desarrollos tecnológicos, como un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un proyecto global trabaja para crear de forma colaborativa un cerebro robótico general 8 febrero, 2024
    El auge de la inteligencia artificial generativa impulsa un proyecto global que trabaja para crear un cerebro robótico general, capaz de generar androides como los que hemos visto hasta ahora solo en la ciencia ficción. Pero es cuestión de tiempo que convivamos con ellos en perfecta armonía. Ya no es una utopía.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • La IA está capacitada para resolver dilemas morales cuando conduce vehículos autónomos 8 febrero, 2024
    Los sistemas de IA muestran significativas similitudes éticas con las reacciones humanas ante dilemas morales, lo que los acreditan para conducir vehículos autónomos tal como lo harían las personas.
    Redacción T21
  • Los huracanes se están volviendo tan fuertes que ya no existen categorías para clasificarlos 7 febrero, 2024
    Cinco tormentas en la última década tuvieron velocidades de viento que pertenecen a una hipotética categoría 6 en la escala de huracanes Saffir-Simpson: el fenómeno obligaría a los científicos a crear una nueva clasificación, capaz de reflejar la virulencia de los huracanes en la actualidad. Las causas principales del fenómeno tienen su origen en el […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un asteroide habría explotado sobre la Antártida hace unos 2,5 millones de años 7 febrero, 2024
    Un asteroide se desintegró sobre el continente antártico hace aproximadamente 2,5 millones de años: la evidencia proviene de un análisis químico de más de 100 pequeños trozos de roca extraterrestre, que se han preservado dentro de las enormes capas de hielo. Hasta el momento, solo se conocen otros dos eventos de explosiones aéreas antiguas en […]
    Pablo Javier Piacente
  • Crean la primera niña de inteligencia artificial del mundo 7 febrero, 2024
    La primera niña IA del mundo ha sido creada por científicos chinos, que la han dotado de emociones e intelecto y de la capacidad de aprender de forma autónoma. Se comporta como si tuviera tres o cuatro años y representa un avance significativo para el campo de la inteligencia artificial general.
    Redacción T21