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Bomba de calor

¿Qué es una bomba de calor?

Una bomba de calor toma energía de una fuente de temperatura (relativamente) baja y la eleva a una temperatura más alta para que sea más útil. Es análoga a una bomba de agua, que eleva el agua de un nivel bajo a otro más alto; una bomba de calor hace lo mismo, pero con calor.

A pesar de su nombre, las bombas de calor pueden calentar y enfriar un espacio. Funcionan transfiriendo calor en lugar de crearlo. Cuando hace frío, bombean calor del exterior de su casa al interior para calentar el interior. Una unidad exterior extrae el aire caliente y lo envía a través de una tubería de refrigerante conectada a una unidad interior. El aire se comprime por el camino, lo que lo calienta aún más antes de introducirlo en la vivienda. Cuando hace calor, el sistema hace lo contrario: aspira aire caliente del interior y lo bombea al exterior (que es también como funciona un aire acondicionado típico). La bomba de calor es capaz de transportar más calor que la energía que consume, por lo que podemos considerarla muy eficiente.

Cabe destacar que la bomba de calor puede proporcionar calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria desde un solo equipo, por lo que es útil durante todo el año y el mantenimiento se reduce a un solo equipo.

La gran ventaja de este sistema es que solo tenemos un suministro de energía, con lo que no deberemos pagar los peajes de gas natural, transporte de butano, propano o gasóleo.

 ¿Cómo funciona una bomba de calor?

El principio de funcionamiento de la bomba de calor se basa en los principios de la termodinámica y se puede estructurar en 4 pasos:

– En el primer paso el fluido refrigerante se encuentra a baja temperatura y a baja presión y, por lo tanto, en estado líquido. El aire aspirado del ambiente pasa a través del evaporador, dónde el fluido refrigerante absorbe la temperatura del aire ambiente y cambia de estado. Al mismo tiempo, el aire es expulsado a una temperatura más baja.

– El fluido refrigerante llega al paso 2 en forma de vapor pero todavía a baja presión. Pasándolo a través del compresor se produce un aumento de la presión con el consiguiente aumento de temperatura.

– Como resultado de ello se obtiene vapor en un estado elevado de energía (procedente del calor del aire en el evaporador más el calor proveniente de la transformación de la energía eléctrica en energía calorífica). Este vapor conseguido en el paso 3 es el que circula por el condensador situado a lo largo del calderín donde va cediendo toda la energía al agua acumulada, volviendo así a estado líquido.

– En el último paso del proceso, el fluido refrigerante ya en estado líquido se hace pasar por la válvula de expansión para obtener de nuevo el fluido en sus condiciones iniciales, es decir, a baja presión y a baja temperatura. De esta forma se puede volver a iniciar el proceso.

Tipos de bomba de calor

Existen 3 tipos principales de bombas de calor según la fuente:

– Fuente de aire: Las bombas de calor aerotérmicas, de montaje económico y de uso común, funcionan bien en climas moderados, utilizando el aire exterior como medio para el intercambio de calor.

– Fuente de agua: Las bombas de calor de agua disipan el calor por medio del agua en lugar del aire. Requieren acceso a pozos, lagos u otras fuentes de agua, y no son tan comunes.

– Fuente de tierra: Las bombas de calor geotérmicas aprovechan la energía térmica almacenada en el subsuelo y transfieren el calor de forma similar a las bombas de calor aerotérmicas. Debido a la temperatura constante del suelo, ofrecen un funcionamiento mucho más eficiente, aunque su instalación es más cara y complicada debido a la necesidad de excavar e instalar tuberías subterráneas.

Los subtipos principales son:

– Aire-Aire: el calor que se toma del aire se transfiere directamente al aire del local que debe calentarse.

– Aire-Agua: el calor se toma del aire y se transfiere a un circuito de agua que abastecerá un suelo/techo radiante/refrescante, radiadores de baja temperatura, ventilo convectores o aerotermos o acumuladores de Agua Caliente Sanitaria (ACS).

– Agua-Agua: el sistema toma el calor de un circuito de agua en contacto con un elemento que le proporcionará el calor (la tierra, capa freática) para transferirlo a otro circuito de agua.

– Aerotermia : este tipo de equipo es capaz de calentar o enfriar un ambiente como las bombas de calor aire-aire, calentar o refrescar un suelo radiante/refrescante.