[Reportaje] Una bomba de calor para climatización, calefacción y agua caliente: Jeju se convierte en banco de pruebas

  • Gobierno y provincia de Jeju invierten 34.400 millones de wones para distribuir 2.460 viviendas antes de fin de año

  • Energía renovable excedente calienta agua almacenada en tanques térmicos para aliviar el control de potencia

  • Aplicación en edificios multifamiliares, rendimiento invernal y tarifas eléctricas personalizadas siguen siendo desafíos

El 14 de septiembre, un representante de Samsung Electronics explica el estado de funcionamiento del sistema de bomba de calor en el sótano de una vivienda unifamiliar en Donam-dong, Jeju-si, provincia de Jeju. A la derecha se observa un tanque de agua caliente de 200 litros. [Foto: Equipo de cobertura conjunta del Ministerio de Clima, Energía y Medio Ambiente]
El 14 de septiembre, un representante de Samsung Electronics explica el estado de funcionamiento del sistema de bomba de calor en el sótano de una vivienda unifamiliar en Donam-dong, Jeju-si, provincia de Jeju. A la derecha se observa un tanque de agua caliente de 200 litros. [Foto: Equipo de cobertura conjunta del Ministerio de Clima, Energía y Medio Ambiente]
"Ahora mismo la temperatura del agua caliente ronda los 46,5 grados centígrados".

El 14 de septiembre, en el sótano de una vivienda unifamiliar ubicada en Donam-dong, Jeju-si. Un representante de Samsung Electronics señalaba el controlador instalado en la pared mientras hablaba. En la pantalla del controlador se mostraba el flujo del agua que circula por la casa, la temperatura y el estado de funcionamiento del aire acondicionado. A un lado había un tanque de agua caliente de 200 litros y un acumulador térmico para calefacción, mientras que el techo y las paredes estaban recorridos por tuberías envueltas en aislamiento térmico de color rojo y azul.

Una única unidad exterior de bomba de calor colocada fuera de la casa se encarga de la refrigeración, la calefacción radiante de piso y el suministro de agua caliente. En verano, el sistema aprovecha el calor generado durante el proceso de refrigeración para calentar agua, mientras que en invierno extrae calor del aire exterior para producir agua de calefacción. Se trata de un sistema que resuelve la climatización y el agua caliente utilizando electricidad, sin quemar petróleo ni gas.

Esta vivienda cuenta instalado el "EHS All-in-One", el sistema integrado de refrigeración, calefacción y agua caliente de Samsung Electronics. En el programa de distribución estatal se utilizan bombas de calor que suministran únicamente calefacción y agua caliente, sin función de refrigeración. A diferencia de los sistemas de calentamiento eléctrico directo que generan calor mediante electricidad, las bombas de calor extraen calor del aire exterior para calentar el agua de calefacción y agua caliente. Esta es la razón por la cual pueden suministrar más energía térmica de la que consume en electricidad.

El programa de distribución residencial de bombas de calor está ganando impulso. Desde abril pasado, el gobierno y la provincia de Jeju llevan a cabo el "Programa de distribución de bombas de calor en la vida cotidiana", con un presupuesto total de 34.440 millones de wones. El plan prevé instalar bombas de calor de fuente de aire en 2.460 viviendas en la región de Jeju antes de finales de año.

Los beneficiarios son viviendas unifamiliares y pareadas que cuenten con instalaciones de energía solar fotovoltaica de 3 kilovatios o superior. Se instalarán bombas de calor de menos de 20 kilovatios, acumuladores térmicos y equipos de central eléctrica virtual (VPP, por sus siglas en inglés). De los costos totales del proyecto de hasta 14 millones de wones por vivienda, el gobierno nacional y la provincia aportarán el 70 por ciento, equivalente a 9,8 millones de wones, mientras que los residentes asumirán los 4,2 millones restantes.

La demanda ha sido elevada. En la convocatoria de 1.042 viviendas en el primer semestre, se registraron más del doble de solicitudes: 2.507 viviendas. En el segundo semestre se prevé distribuir 1.418 viviendas adicionales para completar el programa antes de fin de año.

La provincia de Jeju ha enfatizado la distribución de bombas de calor porque permite reducir el uso de combustibles fósiles en el sector de calefacción y, simultáneamente, aliviar el control de potencia en energías renovables. Cuando la generación de energía solar y eólica supera la demanda eléctrica o la capacidad de la red, es posible activar las bombas de calor para calentar agua y almacenarla en acumuladores térmicos, para luego utilizarla cuando sea necesaria la calefacción o agua caliente. En esencia, se convierte la energía eléctrica excedente en energía térmica para su almacenamiento.

Mediante equipos VPP que integren múltiples viviendas, es posible gestionar colectivamente las bombas de calor, aumentando su uso cuando hay excedente de energía y reduciéndolo cuando la demanda es alta. También se estudian modelos de ingresos basados en reconocer las reducciones de gases de efecto invernadero logradas gracias a la instalación de bombas de calor, permitiendo la comercialización de créditos de carbono.

Sin embargo, existen varios obstáculos antes de una expansión nacional. Actualmente, el programa se limita a viviendas unifamiliares y pareadas que dispongan de instalaciones fotovoltaicas. Dado que se requiere espacio para instalar tanques de agua caliente, acumuladores térmicos y tuberías, aplicar esta tecnología en edificios de apartamentos existentes no es sencillo. También es necesario verificar el rendimiento en invierno, que varía según el nivel de aislamiento de la vivienda y la temperatura exterior, así como los ahorros de costos reales.

Otro desafío es diseñar una estructura de tarifa eléctrica que incentive el uso de bombas de calor durante las horas de máxima generación de energía renovable, a la vez que reduzca la carga económica de los hogares. La provincia de Jeju está considerando la implementación de una tarifa eléctrica que refleje las características específicas de las bombas de calor.




* Este artículo ha sido traducido por IA.