FUNCIONAMIENTO DE LAS BOMBAS DE CALOR

 

FUNCIONAMIENTO DE LAS BOMBAS DE CALOR

Las bombas de calor son un sistema de climatización y su principal objetivo es aportar calor a un espacio. Su mecanismo se compone de un ciclo de refrigeración reversible, es decir, son capaces de aportar calor y calentar el agua, como de aportar frio. Este sistema de calefacción absorbe el calor del aire exterior y lo transporta hacia el espacio interior, se trata de un sistema de bajo consumo y amigable con el medio ambiente, su fuente principal de energía proviene del calor existente en el aire (Ferroli, 2016).

Las ventajas más relevantes son:

·   Bajo consumo eléctrico. El compresor de estas bombas consume solo electricidad para transportar calor, pero no para generarlo.

·       Son reversibles. Se pueden usar como aparatos de aire acondicionado durante los meses de verano.

·  Amigables con el medio ambiente. Consumen menos energía que otro sistema de climatización, y no emiten dióxido de carbono a la atmósfera (Ferroli, 2016). 

En una bomba de calor se combina la refrigeración y la calefacción en una sola maquina térmica. Lo interesante de la bomba de calor es que la cantidad de energía consumida en hacer funcionar el compresor es pequeña respecto a la energía desprendida por el condensador hacia el lugar o estancia que hay que calentar (efENERGIA, 2019).

TIPOS DE BOMBAS DE CALOR

Los cuatro tipos principales de bombas de calor son:

Bomba a calor aire-aire: El calor que se toma del aire se transfiere directamente al aire del local que debe calentarse (Arnabat, 2015).

Se componen de una unidad interior y otra exterior.

·         Invierno: coge el calor del aire exterior y lo bombea al interior (efENERGIA, 2019)

·         Verano: toma el calor de interior y lo transporta al exterior. (efENERGIA, 2019)

Bomba a calor aire-agua: El calor se toma del aire y se transfiere a un circuito de agua que abastecerá un suelo/techo (Arnabat, 2015).

Este sistema es adecuado en lugares que su temperatura es necesaria la calefacción en invierno y la refrigeración en verano, para generar agua caliente su rendimiento anual es óptimo (efENERGIA, 2019).

Bomba a calor agua-aire: el sistema toma el calor de un circuito de agua en contacto con un elemento que le proporcionará el calor (la tierra) para transferirlo a otro circuito de agua (Arnabat, 2015).

Sistema agua-aire con fuente de agua cercana para la transferencia del calor (efENERGIA, 2019).

Bomba de calor geotérmica: este tipo de bombas de calor obtiene la energía del terreno a través de un fluido calo-portador que absorbe el calor del suelo y lo transmite al circuito frigorífico de la bomba (Arnabat, 2015).

Instalación de bomba de calor suelo-agua (efENERGIA, 2019).

COMPONENTES

 Compresor, cuyo trabajo permite el desarrollo del proceso y que requiere de electricidad para su funcionamiento. 

Condensador. Intercambiador de calor situado a lo largo del calderín y a través del cual el fluido refrigerante en forma de vapor cede toda su energía al agua del depósito.

Válvula de expansión. Componente del circuito por el que pasa el fluido refrigerante.

 Evaporador. Otro intercambiador de calor situado en la parte superior, que, a través de su superficie ampliada por un sistema de aletas, permite el intercambio entre el fluido refrigerante y el aire ambiente(Arnabat, 2015).

FUNCIONAMIENTO

Se basa en los principios de la termodinámica y se puede explicar en cuatro pasos:

1. En el primer paso el fluido refrigerante se encuentra a baja temperatura y a baja presión y, por lo tanto, en estado líquido.

2. El fluido refrigerante llega a 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. 

3. Como resultado se obtiene vapor en un estado elevado de energía. Este vapor situado 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.

4. 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 (Arnabat, 2015).

Referencias

Arnabat, I. (22 de 09 de 2015). caloryfrio.com. Obtenido de caloryfrio.com/calefaccion/bomba-de-calor/bomba-de-calor.html#:~:text=En%20el%20caso%20de%20una,a%20través%20de%20un%20condensador.&text=Al%20mismo%20tiempo%2C%20el%20aire,a%20una%20temperatura%20más%20baja.

efENERGIA. (06 de 02 de 2019). Obtenido de https://www.efenergia.com/instalaciones-eficiencia-energetica/termicas/bombas-de-calor/

Ferroli. (30 de 05 de 2016). Obtenido de https://blog.ferroli.es/que-es-y-como-funciona-una-bomba-de-calor/