Bomba de calor híbrida china revoluciona la industria con temperaturas de hasta 180 grados y alta eficiencia

**Científicos chinos desarrollan una bomba de calor híbrida capaz de alcanzar temperaturas de hasta 180 °C**

Un equipo de investigadores de la Universidad Jiao Tong de Shanghái, en China, ha diseñado una innovadora bomba de calor industrial de alta temperatura que utiliza agua como medio de trabajo y aprovecha el calor residual para alcanzar temperaturas de hasta 180 °C. Este avance podría marcar un antes y un después en la eficiencia energética de procesos industriales que requieren calor extremo.

El sistema combina dos tecnologías clave: un transformador de calor por absorción basado en agua y bromuro de litio (H₂O/LiBr) y una bomba de calor de compresión de vapor de agua. Según explicó el autor principal del estudio, R.Z. Wang, a *pv magazine*, esta integración permite aprovechar las ventajas de ambas tecnologías para lograr elevaciones significativas de temperatura con alta eficiencia energética y mínimas pérdidas irreversibles.

### **Cómo funciona el sistema híbrido**

El diseño consta de dos subciclos principales que trabajan de manera interconectada: un subciclo de transformador de calor por absorción (H₂O/LiBr) y un subciclo de compresión de vapor de agua. Ambos están acoplados térmicamente a través de un componente denominado «absorbedor/evaporador-B».

El subciclo de absorción incluye componentes como un absorbedor, un generador, un condensador (condensador-A), un evaporador (evaporador-A), un intercambiador de calor, una bomba y válvulas. Por su parte, el subciclo de compresión de vapor está compuesto por un evaporador (evaporador-B), un compresor de vapor, un condensador (condensador-B) y válvulas.

El transformador de calor por absorción utiliza calor residual como fuente de energía, mientras que la bomba de calor de compresión funciona con electricidad. La clave del sistema radica en la integración de ambas tecnologías mediante un acoplamiento térmico que permite aumentar de manera significativa la temperatura del calor residual.

### **Resultados prometedores**

En simulaciones realizadas con un sistema de 100 kW, los investigadores observaron que, al trabajar con temperaturas de calor residual entre 70 °C y 90 °C, el sistema lograba elevar la temperatura del evaporador en el absorbedor desde 100 °C hasta 170 °C. Además, cuando la temperatura del evaporador oscilaba entre 110 °C y 140 °C, el calor residual podía incrementarse desde 68 °C hasta 90 °C.

El equipo también destacó que el coeficiente de rendimiento (COP, por sus siglas en inglés) mejora con temperaturas más altas en el evaporador. Por ejemplo, a una temperatura de 110 °C, el COP alcanzó un valor de 2.48, mientras que a 140 °C llegó a 2.81. Esto subraya la importancia de optimizar tanto la temperatura del calor residual como la del evaporador para maximizar la eficiencia del sistema.

### **Desafíos y futuro del proyecto**

Aunque los resultados son alentadores, los investigadores reconocen que el diseño del sistema híbrido plantea ciertos desafíos. La integración de los dos subciclos requiere estrategias de control avanzadas, condiciones operativas precisas y un diseño meticuloso, lo que podría aumentar los costos iniciales y de mantenimiento, además de exigir conocimientos técnicos especializados para su operación.

Con miras al futuro, el equipo de investigación planea trabajar en la simplificación del diseño del sistema sin comprometer su rendimiento, así como en el desarrollo de mecanismos de control más intuitivos que faciliten su adopción en la industria.

El estudio, titulado *“Performance investigation of a new hybrid high-temperature heat pump with natural water medium”*, fue publicado en la revista *Energy*. Este avance representa un paso importante hacia la implementación de bombas de calor de ultra alta temperatura en aplicaciones industriales, con el potencial de mejorar significativamente la eficiencia energética y reducir el impacto ambiental.

Fuente: https://www.pv-magazine.com/2025/01/10/chinese-scientists-design-hybrid-heat-pump-providing-ultra-high-temperature-heating-at-180-c/