EFICIENCIA DE LAS BOMBAS DE CALOR

El Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics (IAF) ha alcanzado un logro extraordinario en el ámbito de la eficiencia de la energía eléctrica. Sus investigadores han creado una topología de circuito altamente eficiente para convertidores de voltaje que ha alcanzado un asombroso rendimiento eléctrico del 99.74%, marcando un hito en la revolución de la energía termal.

Este avance representa un salto significativo en la eficiencia de los sistemas eléctricos y promete tener un impacto transformador en el campo de la energía térmica. Al lograr una eficiencia tan alta en los convertidores de voltaje, el Instituto Fraunhofer IAF está allanando el camino hacia una nueva era de soluciones energéticas más sostenibles y eficientes.

Este hito sin precedentes impulsa el desarrollo de tecnologías más eficientes y respetuosas con el medio ambiente, lo que se traduce en un futuro más prometedor para la generación de calor y la energía termal en general. El trabajo innovador del Instituto Fraunhofer IAF nos acerca aún más a una sociedad impulsada por fuentes de energía limpias y renovables, y demuestra su liderazgo en la vanguardia de la investigación y la innovación en el campo de la electrónica y la eficiencia energética.

Un hito en la eficiencia de la energía eléctrica

El proyecto «ElKaWe» ha logrado un importante avance en la eficiencia de las bombas de calor eléctricas, estableciendo un nuevo estándar mundial y representando un paso crucial hacia el desarrollo de bombas de calor de estado sólido más eficientes.

En busca de una mayor eficiencia en las bombas de calor

Las bombas de calor son sistemas altamente eficientes para generar calor y juegan un papel fundamental en la transición energética. Dentro del proyecto «ElKaWe», los científicos están trabajando en bombas de calor innovadoras que prescinden de compresores y tienen como objetivo alcanzar una mayor eficiencia en el futuro.

Actualmente, las bombas de calor logran aproximadamente el 50% del límite de Carnot, que es el máximo teórico establecido por la física. Sin embargo, las bombas de calor electrocalóricas tienen el potencial teórico de alcanzar hasta el 85% de eficiencia. No obstante, su eficiencia final depende en gran medida de la electrónica de potencia integrada.

Electrónica de alto rendimiento gracias al nitruro de galio

En el marco del proyecto «ElKaWe», el Fraunhofer IAF ha desarrollado la electrónica de control para las bombas de calor electrocalóricas. Durante este proceso, los investigadores han investigado dispositivos basados en el semiconductor nitruro de galio (GaN), con el objetivo de mejorar la densidad de potencia y la eficiencia.

El resultado ha sido la creación de una electrónica de potencia ultra eficiente específicamente diseñada y optimizada para la electrocalorimetría. Este avance ha permitido alcanzar una eficiencia eléctrica del 99.74% en una topología de circuito ultra eficiente para convertidores de voltaje basados en transistores de GaN.

Hacia bombas de calor más eficientes y sostenibles

El aumento significativo en la eficiencia de la electrónica de control tiene un impacto directo en el rendimiento del sistema completo de bombas de calor electrocalóricas. Hasta ahora, estos sistemas estaban limitados en parte por las pérdidas de la electrónica.

Gracias a la electrónica de potencia ultra eficiente desarrollada en el proyecto «ElKaWe», es ahora posible alcanzar más del 50% de la eficiencia máxima teórica en bombas de calor electrocalóricas a nivel de sistema. Aunque aún queda mucho trabajo de investigación, esta tecnología promete ser una solución más eficiente y completamente libre de emisiones para la calefacción y refrigeración en el futuro.

ElKaWe: Un proyecto pionero de Fraunhofer

Los resultados destacados provienen del proyecto Fraunhofer «ElKaWe». En este proyecto, investigadores de seis institutos Fraunhofer han estado trabajando en el desarrollo de bombas de calor electrocalóricas para aplicaciones de calefacción y refrigeración. Bajo la dirección del Fraunhofer Institute for Physical Measurement Techniques (IPM), el proyecto busca demostrar el potencial de estas tecnologías para un futuro más eficiente y sostenible en el ámbito de la calefacción y refrigeración sin emisiones.

Estos avances indican un futuro prometedor para la energía termal y evidencian que la transición energética está en pleno apogeo.