En este avance, ATuAire By Iberdrola contribuye mediante el despliegue de soluciones eléctricas de alta eficiencia orientadas a la descarbonización del calor en edificios y procesos industriales. Su actividad se apoya en criterios de ingeniería, conocimiento normativo y tecnologías actuales para sustituir sistemas basados en combustibles fósiles por bombas de calor que operan de forma eficiente, fiable y adaptándose a las necesidades de cada instalación.

Paralelamente, la evolución normativa y el progreso tecnológico han acelerado la adopción de estas soluciones, ampliando su aplicabilidad y permitiendo alcanzar prestaciones antes asociadas únicamente a sistemas térmicos convencionales.

En este contexto, resulta especialmente relevante analizar cómo está avanzando esta transición y qué tecnologías y refrigerantes están posibilitando una electrificación del calor segura, eficiente y escalable en distintos tipos de edificios y procesos.

EL PRESENTE

En climatización cuando hablamos de bombas de calor domésticas nos referimos a splits o equipos aire-agua de habitualmente entre 4 y 16 kW. Es lo que vemos en el día a día de viviendas y pequeñas instalaciones. La mayoría de los fabricantes de HVAC ya habían dado el salto a refrigerantes como el R-290 para pequeñas potencias. Sin embargo, si hablamos de descarbonizar el calor en edificios de mayor envergadura, el salto llega cuando sustituimos salas de calderas de 300, 500 o más de 1.000 kW por sistemas totalmente eléctricos capaces de trabajar a alta temperatura. 

La Feria C&R (Climatización & Refrigeración) de este año lo ha dejado más claro que nunca. Y, además, desde ATuAire by Iberdrola estuvimos allí presentando nuestra propuesta para acelerar la electrificación del calor en edificios terciarios, industriales y residenciales colectivos, así como en procesos industriales. El interés del sector fue evidente: cada vez más organizaciones buscan soluciones reales para reducir emisiones sin renunciar a fiabilidad ni a las temperaturas que exigen sus instalaciones.

F-GAS: “ACELERANDO” LA INNOVACIÓN

El Reglamento Europeo de Gases Fluorados limita de forma drástica el uso de refrigerantes con alto PCA/GWP (Potencial de Calentamiento Atmosférico). La reciente Regulación (UE) 2024/573, aprobada el 7 de febrero de 2024 y en vigor desde el 20 de febrero de 2024, establece un marco aún más restrictivo para estos gases, reforzando y ampliando las obligaciones previamente definidas en la Regulación (UE) 517/2014.

El impacto técnico de esta regulación es inmediato. La reducción de cuota disponible, unida a la progresiva prohibición de equipos que utilicen HFC de elevado GWP, ha obligado a fabricantes, ingenierías e instaladores a replantear arquitecturas térmicas completas, priorizando tecnologías basadas en refrigerantes naturales y en HFO de muy bajo impacto climático.

Lejos de frenar el desarrollo tecnológico, esta presión normativa ha actuado como un acelerador. La necesidad de adaptarse a los nuevos límites ha impulsado el diseño de bombas de calor capaces de operar con refrigerantes de bajo GWP y alcanzar rangos de temperatura y potencias que hace apenas una década estaban restringidos a sistemas de combustión.

La evolución de los refrigerantes, combinada con el avance del I+D de los fabricantes, está abriendo la puerta a aplicaciones donde hasta hace pocos años la bomba de calor simplemente no llegaba: alta temperatura, grandes potencias y procesos industriales.

LA INDUSTRIA SE MUEVE: LOS A2L COMO “TRANSICIÓN”, EL R-290 (A3)/R1234ZE (A2L) COMO OBJETIVO

La clasificación de los refrigerantes según el standard 34 de ASHRAE distingue sus características de seguridad en dos parámetros fundamentales:

• Toxicidad: clase A (baja toxicidad) y clase B (mayor toxicidad). 
  
  
• Inflamabilidad: las categorías abarcan desde clase 1 (no inflamables), pasando por clase 2L (baja inflamabilidad) y clase 2 (inflamabilidad moderada), hasta clase 3, que corresponde a fluidos de alta inflamabilidad. 

Esta clasificación es un referente indispensable para entender la transición tecnológica actual y diseñar sistemas térmicos seguros y conformes a norma.

GWP y clasificación de seguridad según refrigerante

En los últimos años, refrigerantes clasificados como A2L, como R‑32 o R‑454B, han desempeñado un papel relevante como soluciones de transición. Permiten cumplir los requisitos normativos europeos y mantener una buena eficiencia energética, reduciendo significativamente el PCA en comparación con los HFC tradicionales. 

Sin embargo, cuando se requieren temperaturas de impulsión superiores a 65–70 °C, alta potencia térmica o un rendimiento estable a plena carga, estos refrigerantes encuentran limitaciones derivadas de su termodinámica y su comportamiento a alta temperatura.

En este escenario, los refrigerantes naturales cobran protagonismo. R‑290 (propano), clasificado como A3, se ha posicionado como una alternativa particularmente adecuada gracias a su PCA prácticamente nulo (~3), su capacidad de alcanzar temperaturas de impulsión superiores a 70 °C y su buen desempeño en climas fríos. Esto lo convierte en una opción óptima para la electrificación del calor en aplicaciones centralizadas, ya sea en edificios terciarios, residenciales colectivos o determinados procesos industriales. 

La tendencia del mercado confirma esta evolución. En la Feria C&R, numerosos fabricantes presentaron ampliaciones de gama en R‑290, incluyendo unidades por encima de 50 kW y configuraciones modulares dirigidas a instalaciones de mayor escala. Paralelamente, refrigerantes HFO de muy bajo GWP, como R‑1234ze (clasificado como A2L), están experimentando una creciente implantación en soluciones agua‑agua, enfriadoras y aplicaciones industriales donde se busca combinar alta eficiencia, bajo PCA y una menor inflamabilidad respecto a los A3. Informes y guías técnicas del sector coinciden en que el salto hacia refrigerantes naturales y HFO de bajo impacto ya no es una tendencia futura, sino una realidad impulsada por la regulación, el mercado y el avance tecnológico. 

En síntesis, los refrigerantes A2L representan una fase transitoria adecuada para el corto‑medio plazo, mientras que R‑290 (A3) y HFO como R‑1234ze (A2L) se consolidan como las soluciones de referencia en la actual generación de bombas de calor y sistemas térmicos orientados a la descarbonización del calor.

A continuación, se muestran algunos de los muchos presentes en la feria:

KEYTER modelo Pacífica Pro de R-290     /    MIDEA modelo Mars Series de R-290    /    PANASONIC modelo ECOi-W AQUA-G BLUE de R-290

CÓMO SE CONSEGUÍA Y SE CONSIGUE LA ALTA TEMPERATURA

En el reemplazo de calderas de combustión para calefacción y producción de ACS, es habitual que la instalación requiera temperaturas de impulsión superiores a las que las bombas de calor comerciales podían ofrecer hasta hace pocos años. 

Históricamente, una solución empleada para alcanzar estos niveles térmicos consistía en utilizar dos bombas de calor en serie:

1. Una primera etapa de baja o media temperatura.
   
   
2. Una segunda etapa “booster” capaz de elevar el agua a temperaturas significativamente superiores. Aunque eficaz, este enfoque implicaba el uso de dos equipos, mayor superficie instalada y una integración hidráulica más compleja. 

El primer salto tecnológico relevante llegó con R‑744 (CO₂), cuya termodinámica en ciclo transcrítico permitió producir ACS en rangos de 70–90ºC, incluso con temperaturas exteriores bajas, facilitando la cobertura de grandes demandas de ACS en hoteles, hospitales o centros deportivos. Cabe mencionar los altos saltos térmicos necesarios de estos equipos y la necesidad de estudiar y cubrir bien las pérdidas por recirculación de forma paralela. Equipos comerciales como Q‑ton o QAHV demostraron que la alta temperatura podía electrificarse de forma eficiente.

Posteriormente, el uso de R‑290 (propano) consolidó otra vía para alcanzar altas temperaturas en aplicaciones aire‑agua y agua‑agua. Su PCA prácticamente nulo (~3) y su capacidad para lograr impulsiones superiores a 70 ºC lo han convertido en uno de los refrigerantes naturales más utilizados en la modernización de salas de calderas.

Finalmente, otras familias de refrigerantes también han encontrado su espacio en la alta temperatura, como R‑1234ze en soluciones agua‑agua o refrigerantes naturales como R‑600a (isobutano) en aplicaciones industriales específicas. Estas alternativas permiten cubrir un abanico más amplio de potencias y condiciones de operación, ampliando las posibilidades de electrificación en edificios y procesos térmicos donde antes no era viable.

CÓMO SE CONSEGUÍA Y SE CONSIGUE LA ALTA TEMPERATURA

El uso de refrigerantes A3, como el R-290, exige cumplir requisitos específicos para garantizar la seguridad: límites de carga definidos por normativa, sistemas de ventilación adecuados, protecciones eléctricas, detección automática de fugas y aplicación de la normativa ATEX. 

Aunque estas condiciones pueden parecer restrictivas, la tecnología actual ha resuelto gran parte de los retos mediante diseños seguros y soluciones integradas.

Sin embargo, estos equipos presentan limitaciones adicionales en cuanto a su ubicación. Si ya los refrigerantes A2L imponían restricciones, con A3 el foco se intensifica: es necesario mantener distancias libres de fuentes de ignición (enchufes, interruptores, llamas), respetar separaciones respecto a rejillas, huecos y zonas de paso, y evitar espacios cerrados como sótanos donde el gas podría acumularse.

Por todo ello, la instalación de bombas de calor con refrigerantes A3 debe ir acompañada de un estudio detallado que asegure el cumplimiento de la normativa vigente y de las recomendaciones del fabricante. Solo así se garantiza una integración segura y eficiente en cualquier proyecto.

TECNOLOGÍA

El compresor es la pieza clave que ha hecho posible el salto tecnológico en bombas de calor. Gracias al I+D+i de los fabricantes, hoy contamos con compresores diseñados para refrigerantes naturales como R-290, en versiones semi-herméticos, scroll e incluso de tornillo que permite alcanzar grandes potencias en un solo equipo y una gran robustez.

Compresor BITZER modelo ECOLINE PRO de hasta 238 kW (heating) para R-290, R-600ª y R-1270.

Ya existen bombas de calor industriales capaces de alcanzar 120–160 ºC. Esto abre la puerta a electrificar procesos como, secado, agua sobrecalentada y vapor de baja presión. Como curiosidad, fabricantes como Mayekawa desarrollan compresores para bombas de calor con R-717 (amoníaco), un refrigerante natural con PCA = 0 y gran rendimiento, ampliamente usado en la industria alimentaria y procesos térmicos exigentes, aunque requiere medidas adicionales por su toxicidad.

ESPAÑA TIENE DOS RETOS Y OPORTUNIDADES A LA VEZ: RESIDENCIAL INDIVIDUAL E INSTALACIONES CENTRALIZAS E INDUSTRIALES

El calor representa el 41 % de la energía final consumida en España, y entre el 75 % y el 85 % todavía procede de combustibles fósiles. La descarbonización es, por tanto, un desafío clave.

España es un país de pisos, con millones de calderas individuales de gas instaladas en espacios reducidos, lo que complica su sustitución por bombas de calor. Las soluciones técnicas existen y se están implementando, pero el camino por recorrer sigue siendo enorme.

En paralelo, hay un campo con impacto inmediato y gran potencial: las salas de calderas centralizadas en oficinas, hoteles, hospitales, universidades, centros comerciales, residenciales colectivos y, por supuesto, el calor para procesos industriales. Aquí, la electrificación del calor puede reducir emisiones de forma masiva y acelerar la transición energética.

Y PARA ABRIR EL DEBATE:

• ¿Será el R-290 el refrigerante dominante en alta temperatura? ¿Estamos preparados para trabajar con A3?
• ¿Qué soluciones y refrigerantes veis como el futuro?
• ¿La normativa impulsa o frena?

NUESTRA VISIÓN INTEGRAL DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA

ATuAire by Iberdrola trabaja con una visión integral de la eficiencia energética. Porque eficiencia no es solo instalar un equipo eficiente, sino diseñar sistemas que funcionen de verdad: bien dimensionados, bien integrados y adaptados al uso real del edificio o proceso.

La descarbonización del calor no es una promesa. Es una realidad técnica. Y el momento de actuar es ahora.