Una casa adosada victoriana de Londres se convierte en una vivienda de cero emisiones gracias a una bomba de calor aerotérmica R290.

1. Descripción general del proyecto

1.1 Detalles de la propiedad

Los propietarios estaban llevando a cabo una renovación de su casa adosada victoriana y buscaban hacer la transición a una bomba de calor después de haber instalado ya paneles solares. Una consideración fundamental era el techo de doble altura de la cocina, que requería una solución de calefacción capaz de proporcionar la potencia suficiente para mantener temperaturas uniformes y confortables en todo el espacio. .

1.2 El desafío de las terrazas victorianas

Las casas adosadas de la época victoriana presentan desafíos específicos para la instalación de bombas de calor:

• Paredes macizas : A diferencia de las paredes modernas con cámara de aire, las propiedades victorianas carecen de la cámara de aire aislante que reduce la pérdida de calor.

• Restricciones patrimoniales : Las restricciones de las zonas de conservación pueden limitar las modificaciones externas.

• Diseños antiguos : Las configuraciones irregulares de las habitaciones y las ampliaciones generan perfiles de pérdida de calor variables.

• Espacio exterior limitado : Las terrazas urbanas suelen tener áreas restringidas para la ubicación de unidades exteriores.

Una investigación de la Universidad de Southampton demuestra que las viviendas difíciles de descarbonizar, como las casas adosadas victorianas, emiten el 25% de las emisiones de CO2 del sector residencial, lo que hace que las soluciones de rehabilitación eficaces sean esenciales. .

2. La ventaja del R290

2.1 Comprensión del refrigerante R290

R290 es la denominación química del propano, un refrigerante natural que ofrece importantes ventajas medioambientales sobre los refrigerantes convencionales:

El GWP del R290, de tan solo 3, significa que incluso si el refrigerante se fuga, su contribución al cambio climático es insignificante en comparación con los refrigerantes HFC convencionales. Esto convierte al R290 en una opción ideal para los propietarios que buscan soluciones de calefacción verdaderamente libres de emisiones.

2.2 Beneficios en el rendimiento

Además de sus ventajas medioambientales, el R290 ofrece propiedades termodinámicas superiores:

• Mayor eficiencia : los sistemas R290 pueden alcanzar valores SCOP superiores a 4,0 en instalaciones bien diseñadas.

• Mejor rendimiento a bajas temperaturas : Mantiene la capacidad incluso en condiciones bajo cero.

• Menores requisitos de carga : Los sistemas modernos utilizan cantidades mínimas de refrigerante, lo que aborda las preocupaciones sobre la inflamabilidad.

Una investigación de la Universidad de Purdue confirma que el R290 se considera una solución prometedora a largo plazo para el climatización y el calentamiento de agua debido a su bajo GWP y sus excelentes propiedades. .

2.3 Consideraciones de seguridad

El R290 es inflamable, lo que históricamente ha limitado su adopción. Sin embargo, las normas de seguridad modernas y los diseños de sistemas han abordado estas preocupaciones:

• Minimización de la carga : Los estudios demuestran que se pueden alcanzar cargas específicas tan bajas como 30 g/kW.

• Sistemas sellados : Los diseños monobloque mantienen todo el refrigerante al aire libre.

• Cumplimiento normativo : Los sistemas cumplen con la norma EN-378 y normas de seguridad equivalentes.

El Reglamento UE sobre gases fluorados ha acelerado el cambio hacia refrigerantes naturales, y las prohibiciones vinculantes de refrigerantes con alto potencial de calentamiento global están impulsando la transformación del mercado. .

3. Diseño e instalación del sistema

3.1 La solución integrada

La instalación en el este de Londres empleó un enfoque integral. :

3.2 Cómo abordar la cocina de doble altura

El techo de doble altura de la cocina presentaba un desafío único: la colocación estándar de los radiadores no podía calentar adecuadamente el gran volumen de aire. La solución consistió en:

1. Calefacción por suelo radiante : Proporciona calor radiante en toda la superficie del suelo.

2. Paneles calefactores de pared : Los paneles radiantes de gran superficie distribuyen el calor suavemente por las paredes.

3. Funcionamiento a baja temperatura : Al distribuir el calor sobre grandes superficies, el sistema funciona a temperaturas más bajas manteniendo el confort.

Este enfoque eliminó los puntos fríos y mantuvo temperaturas constantes incluso en el desafiante espacio de doble altura. .

3.3 El enfoque que prioriza la estructura

Las instalaciones exitosas de bombas de calor en casas victorianas generalmente comienzan con mejoras proporcionales en la estructura. Para las casas adosadas de Londres, los arquitectos recomiendan :

• Aislamiento del ático : a menudo la intervención más rentable.

• Aislamiento contra corrientes de aire: Reducción de la infiltración de aire incontrolada.

• Aislamiento de suelos de madera suspendidos : Cómo solucionar la pérdida de calor a través de los suelos.

• Mejoras en las ventanas : Doble acristalamiento o acristalamiento secundario donde sea apropiado.

Fundamentalmente, las bombas de calor no requieren un aislamiento perfecto; requieren una demanda de calor reducida suficiente para que la calefacción a baja temperatura funcione de manera eficiente. .

4. Resultados de desempeño

4.1 Métricas de eficiencia

La instalación del este de Londres logró un rendimiento impresionante. :

Un SCOP de 4,35 significa que el sistema proporciona 4,35 unidades de calor por cada unidad de electricidad consumida, superando significativamente la eficiencia de una caldera de gas, que ronda el 0,9.

4.2 Comparación con otras instalaciones victorianas

Proyectos similares demuestran resultados consistentes:

La instalación de North Norfolk, que cuenta con un sistema Vaillant aroTHERM plus de 5 kW, alcanzó un SCOP de 5,03, uno de los índices de eficiencia más altos del mercado. .

5. Consideraciones económicas

5.1 Apoyo gubernamental

El programa de mejora de calderas (Bus, por sus siglas en inglés) del gobierno del Reino Unido proporciona un importante apoyo financiero para la instalación de bombas de calor. :

A partir de abril de 2026, el programa se extendió hasta 2030, con un presupuesto de 400 millones de libras esterlinas para 2026-2027, la mayor asignación anual desde su lanzamiento. El proceso de solicitud también se ha simplificado: la subvención ahora se deduce del precio cotizado por adelantado, eliminando la espera anterior para el reembolso. .

5.2 Análisis de costo-beneficio

Para los propietarios de casas adosadas victorianas que estén considerando la transición:

Costos iniciales :

• Sistema de bomba de calor: entre 8.000 y 15.000 libras esterlinas (según la complejidad).

• Mejoras en radiadores/calefacción por suelo radiante: entre 3.000 y 8.000 libras esterlinas.

• Subvención BUS: -£7.500

Beneficios continuos :

• La mejora de la eficiencia de 4 veces reduce significativamente los costos operativos.

• La integración de energía solar fotovoltaica reduce aún más los costos de electricidad.

• Cómo protegerse del aumento de los precios de los combustibles fósiles en el futuro.

• Cero emisiones de carbono en el sitio

Un estudio de 2024 de la Universidad de Southampton descubrió que la combinación de medidas pasivas con bombas de calor eléctricas redujo el consumo de energía en un 74,2 % en una casa adosada victoriana, lo que demuestra el potencial transformador de las rehabilitaciones integrales. .

6. Lecciones para la replicación

6.1 Factores clave de éxito

El estudio de caso del este de Londres, combinado con otras instalaciones victorianas, revela factores críticos de éxito:

1. Enfoque integral para toda la casa : Las bombas de calor funcionan mejor como parte de una mejora coordinada que incluya aislamiento, hermeticidad y ventilación.

2. Radiadores del tamaño adecuado : Las bombas de calor funcionan a temperaturas de flujo más bajas (40-50 °C frente a 65-75 °C para las calderas), lo que requiere emisores de calor más grandes o más eficientes.

3. Instalación de calidad : Los instaladores certificados por MCS garantizan que los sistemas cumplan con los estándares de eficiencia y califiquen para subvenciones.

4. Controles inteligentes : El funcionamiento optimizado maximiza la eficiencia y el confort.

5. Paciencia ante las restricciones patrimoniales : Las zonas de conservación pueden requerir permiso de planificación, pero existen soluciones.

6.2 Conceptos erróneos comunes abordados

7. Implicaciones más amplias

7.1 Descarbonización del parque de viviendas del Reino Unido

Con aproximadamente el 1% de los hogares del Reino Unido utilizando actualmente bombas de calor y un coste medio de instalación superior a 5.600 libras esterlinas tras las subvenciones, la adopción ha sido más lenta de lo necesario para alcanzar los objetivos de cero emisiones netas. Sin embargo, estudios de caso como el de la terraza del este de Londres demuestran su viabilidad.

El Comité de Cambio Climático recomendó el año 2035 como fecha límite para la eliminación gradual de las calderas de gas, argumentando que, con una vida útil promedio de 15 años, impedir nuevas instalaciones después de 2035 garantizaría que la mayoría se reemplacen a tiempo para lograr las emisiones netas cero en 2050. Aunque este objetivo concreto se ha enfrentado a la incertidumbre política, la dirección que se está tomando sigue estando clara.

7.2 Relevancia global para climas tropicales y templados

Los principios demostrados en este estudio de caso son aplicables más allá del Reino Unido:

• Regiones tropicales : Las bombas de calor R290 pueden proporcionar tanto calefacción como refrigeración, con alta eficiencia en funcionamiento durante todo el año.

• Climas templados : Rendimiento comprobado en condiciones difíciles, incluidas temperaturas bajo cero.

• Áreas de patrimonio urbano : Demuestra que las propiedades de época pueden ser rehabilitadas con éxito.

Para los mercados asiáticos, en particular en regiones con viviendas más antiguas y una creciente conciencia ambiental, el modelo de bomba de calor R290 ofrece una vía replicable.

8. Conclusiones clave

1. La calefacción de cero emisiones es posible en casas victorianas : la terraza del este de Londres demuestra que incluso las propiedades de época con paredes macizas pueden lograr una calefacción de cero emisiones.

2. El R290 ofrece un rendimiento superior : este refrigerante natural alcanza un SCOP de 4,35+, más de cuatro veces más eficiente que el gas.

3. Los espacios de doble altura se pueden calentar eficazmente : la combinación de calefacción por suelo radiante con paneles de pared resuelve problemas arquitectónicos complejos.

4. El apoyo gubernamental acelera la adopción : el programa de mejora de calderas ofrece subvenciones de 7.500 libras esterlinas, con apoyo adicional para propiedades sin conexión a la red de gas.

5. Las reformas adecuadas funcionan : no se requiere un aislamiento perfecto; basta con mejoras específicas y emisores de calor del tamaño correcto.

6. El modelo es replicable : proyectos similares en todo el Reino Unido confirman resultados consistentes.

9. Preguntas frecuentes

P: ¿Se puede instalar una bomba de calor R290 en cualquier casa adosada victoriana?

R: La mayoría sí, aunque cada propiedad requiere una evaluación. Los factores clave incluyen el espacio exterior para la unidad, los cálculos de pérdida de calor y el dimensionamiento de los radiadores. Las áreas de conservación pueden requerir un permiso de construcción, pero existen soluciones. .

P: ¿Es seguro el R290 para uso residencial?

R: Sí. Los sistemas modernos de R290 utilizan cargas mínimas de refrigerante, cumplen con las normas de seguridad y los diseños monobloque mantienen el refrigerante en el exterior. Esta tecnología se ha adoptado ampliamente en Europa con un excelente historial de seguridad. .

P: ¿Qué mantenimiento requiere una bomba de calor R290?

R: Se recomienda un mantenimiento profesional anual, similar al de las calderas de gas. Los sistemas suelen ser fiables y tienen pocas piezas móviles. .

P: ¿Cuánto tiempo tarda la instalación?

A: Las reformas complejas pueden tardar de 1 a 2 semanas, mientras que las instalaciones más sencillas pueden completarse en tan solo dos días. El proyecto del este de Londres implicó la sustitución completa del sistema de calefacción. .

P: ¿Funcionará una bomba de calor con mis radiadores actuales?

A: Las bombas de calor R290 de alta temperatura pueden funcionar con tuberías de microdiámetro/diámetro pequeño existentes, lo que reduce las molestias y los costos. Sin embargo, es posible que aún se necesiten mejoras en los radiadores para una eficiencia óptima. .

P: ¿Qué sucede si el R290 tiene una fuga?

A: Con un PCA de tan solo 3, incluso una fuga completa tiene un impacto ambiental mínimo en comparación con los refrigerantes convencionales. Los sistemas incluyen detección de fugas y características de seguridad. .