Cada vez más se utiliza la bomba de calor, pero hace poco que este sistema se ha demostrado como una óptima alternativa de climatización para conseguir un hogar más eficiente, seguro y sostenible. Pero para entenderlo, tenemos que saber cómo funciona la bomba de calor.
En Decogas te contamos todo lo que tienes que saber sobre cómo funcionan estos aparatos.
Partes de una bomba de calor
La bomba de calor consta de un circuito cerrado que incluye gas refrigerante que absorbe y cede el calor en función de la fase. Tiene los siguientes componentes:
- Evaporador. Se produce el intercambio de fase del gas refrigerante de líquido a vapor mediante la absorción del calor.
- Compresor. Trabaja para comprimir el fluido refrigerante incrementando así su presión.
- Condensador. Es un intercambiador de calor donde se produce el cambio de fase del gas en vapor a líquido cediendo el calor.
- Válvula de expansión. Regula la entrada del refrigerante líquido procedente del condensador hacia el evaporador
Que saber sobre cómo funciona la bomba de calor
Este aparato funciona mediante los principios de la termodinámica y podemos dividirlo en 4 etapas:
- El fluido refrigerante a baja temperatura y presión está en estado líquido. El aire del ambiente pasa por un evaporador, donde el fluido absorbe la temperatura del aire y cambia de estado. Al mismo tiempo, el aire se expulsa a una temperatura inferior.
- El fluido refrigerante cambia a gaseoso a baja presión. Al pasar por el compresor aumenta de presión y aumenta la temperatura.
- El vapor se carga de energía. Circula por el condensador ubicado en el calderín donde va dando energía al agua acumulada y volviendo a su estado líquido.
- Por último, el fluido pasa por la válvula de expansión para transformar el fluido en su estado inicial de baja presión y temperatura.
Tipos de bomba de calor
Ahora que sabemos el funcionamiento básico de las bombas de calor, vamos a detallar qué tipos podemos encontrar según el medio que emplean para extraer la energía:
- Bomba de calor aire-aire. Es la más empleada para los sistemas de climatización. Recoge el aire de un ambiente y lo lleva al aire de otro lugar.
- Bomba de calor aire-agua. Este sistema es el utilizado en la aerotermia. Absorbe el calor del aire y lo transfiere a un circuito de agua que suministra al sistema de calefacción y ACS.
- Bomba de calor agua-agua. Extrae la energía calorífica de bolsas de agua subterráneas y las envía al circuito de agua de la vivienda. Se sirve de la geotermia.
- Bomba de calor suelo-agua. Capta el calor del suelo empleando tuberías enterradas. Son instalaciones poco habituales, ya que son costosas y necesitan una gran superficie de terreno. También usa la geotermia.
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Aplicaciones para bombas de calor
Podemos utilizar la bomba de calor para lugares como: hogares domésticos, edificios públicos, hospitales, locales, hoteles, entre otros.
- Calentar el agua. Las bombas de calor cubren la necesidad de ACS caliente, tanto en viviendas como en industria.
- Para secar. Existen procesos de secado que emplean la bomba de calor para secar los productos.
- Enfriar el ambiente. Las bombas de calor, sobre todo las que incluyen el sistema inverter (invertir el mecanismo y la dirección) como son los frigoríficos.
Rendimiento de las bombas de calor
No podemos hablar de cómo funciona una bomba de calor sin mencionar el rendimiento que tienen estos dispositivos que nos ayuda a calentar estancias durante los meses de frío.
El nivel de rendimiento óptimo
La eficiencia en una bomba de calor se mide mediante el COP (Coefficient of Perfommance o coeficiente de rendimiento). Es un cálculo donde se trata la relación entre el calor cedido y la energía eléctrica consumida, sobre todo, por el compresor.
Para que la bomba de calor sea eficiente y funcional ha de tener, como mínimo entre 2 y máximo de 6, en función de la diferencia entre las temperaturas de ambas unidades (interior y exterior). Es decir, un COP 3 indica un rendimiento del 300% o, lo que es lo mismo, para 1kWh consumido de energía eléctrica genera 3kWh de energía calorífica.
El COP
El COP puede variar en función del tipo de bomba de calor y el nivel de funcionamiento. La variable que más influye en el proceso es la temperatura ambiente, aunque también interfiere la temperatura de agua fría, temperatura de preparación y la humedad relativa.
Se define como el coeficiente de rendimiento de la unidad y que representa toda la temporada de calefacción designada (mientras el SCOP es la temporada de calefacción determinada). Se calcula dividiendo la demanda anual de calefacción por el consumo anual de electricidad aplicada en la calefacción.
Bomba de calor para aire acondicionado
Usualmente, se asocia el aire acondicionado con un sistema que combate las altas temperaturas del verano. Aunque también pueden ser de mucha ayuda durante el invierno mediante la tecnología inverter.
La bomba de calor invierte el proceso de frío en el ambiente y lleva el calor del foco frío al caliente. Es decir, no crea energía, solo aprovecha el aire ambiental para climatizar los espacios.
Estos sistemas aire-aire se instalan en los aires acondicionados split y permiten calentar y enfriar el aire en función de la necesidad, consiguiendo energía procedente del aire, aunque para funcionar necesita electricidad.
Todo esto lo convierte en un sistema eficiente, sostenible y que permite ahorrar, aunque tiene la desventaja de su precio de instalación, pero la inversión se recupera con el tiempo.
Ahora que ya conoces cómo funciona una bomba de calor, te habrás dado cuenta que es uno de los mejores sistemas de calefacción para el hogar si lo comparamos con otros equipos de climatización.
