¿Que es y como funciona una Bomba de Calor?

¿QUE ES UNA BOMBA DE CALOR?

Una bomba de calor sirven para aire acondicionado, pero también para calefacción si el aparato es reversible.

Es una máquina térmica que permite transferir energía en forma de calor de un ambien
te a otro
, según se requiera.

Para ello utiliza las propiedades de cambio de estado de un fluido refrigerante y la 2º Ley de la termodinámica: el calor se dirige de manera espontánea de un foco caliente a otro frío, y no al revés, hasta que sus temperaturas se igualan.ciclo-bomba-de-calo

Las bombas de calor son los dispositivos de climatización más eficientes que existen. Se basan en la técnica de “refrigeración por compresión“, que se aplica también a otros aparatos, como el refrigerador(frigoríficos), los sistemas de aire acondicionado o la climatización geotérmica.

Consiguen su elevada eficiencia, de hasta un 400%, gracias a que aprovechan las leyes de la física en su favor. Las bombas de calor absorben el calor de un sitio y lo transfieren a otro, tal y como hacen las bombas hidráulicas con el agua.

Debido a la posibilidad de invertir su funcionamiento, en la actualidad se utilizan como calefacción en invierno y como sistema de refrigeración en verano (aire acondicionado reversible, invirtiendo” el sentido de circulación del refrigerante).

PARTES DE LA BOMBA DE CALORbomba-de-calor

· Evaporador: Absorbe calor del medio ambiente obteniendo vapor. Esta parte de la máquina es similar a un radiador, es un serpentín por el que circula el gas muy frío el cual absorbe el calor del aire que pasa a través del serpentín. Obviamente es la parte que está en las habitaciones puesto que es donde “se genera” el frío. Resumiendo absorve el calor del exterior y el líquido se convierte en gas.

· Compresor: Absorbe el liquido refrigerante (gas o vapor) a baja presión que procede del evaporador y lo cede a alta presión. Al aumentar la  presión el gas se convierte de nuevo en líquido pero más caliente. Es un compresor que licua y calienta el gas. Esta parte suele estar fuera de las habitaciones puesto que es la que más ruido hace de la máquina. Resumiendo: El compresor comprime el gas y lo convierte en líquido con alta presión.

· Condensador: Es un tubo estrecho y largo en forma de serpentín. Absorbe el fluido del compresor. Aquí pasa el gas licuado y caliente y lo que hace es ir cediendo poco a poco el calor que tiene el gas al aire externo que pasa por el serpentín enfriando el líquido y calentando el aire exterior. Esta es la parte que está fuera y el motivo por el cual cuando pasamos por la calle en verano cerca de un aire acondicionado nos llega aire más caliente.

Válvula de expansión: aquí el gas “templado” y licuado, se expande transformándose en gas otra vez y a una temperatura muy baja. Es una propiedad de cualquier gas, al expandirse se enfría. Resumiendo expande el gas, lo enfría y lo convierte en gas al expandirlo.

Viendo que el evaporador “cede frío” y el condensador “cede calor” si se pudieran cambiar, las máquinas de aire acondicionado se transformarían en calefacciones de aire. Aqui esta el truco de que sean reversibles, el gas puede circular en los 2 sentidos.

 

FUNCIONAMIENTO DE UNA BOMBA DE CALOR

FOCO FRIO (para refrigerar):bomba-de-calor-frio

Objetivo: Atrapar el calor interior para mandarlo al exterior.

Básicamente son cuatro elementos:

Evaporador: el refrigerante llega mezca de líquido y gas, pero se evapora completamente en este elemento al absorber calor de la habitación.

Compresor: se encarga de aspirar el refrigerante en estado gaseoso, aumentar su presión y su temperatura, y hacerlo moverse por el circuito frigorífico.Es el elemento que consume energía externa (electricidad).

Condensador: en este elemento se cede calor a un medio externo (normalmente a la calle), de forma que el refrigerante se condensa (pasa a líquido) por que al ceder el calor se enf
ría.

Válvula de expansión: realiza la expansión del refrigerante, que se evapora parcialmente, absorbiendo calor y, por tanto, enfriándose.

El ciclo se repite.

FOCO CALIENTE (para calentar):bomba-de-calor-calefaccion

Objetivo: Calentar el líquido refrigerante por compresión para mandarlo
al interior.1. El circuito tiene un líquido refrigerante que absorbe el calor del aire, del suelo o del agua subterránea y se convierte en vapor.

2. El vapor pasa por un compresor que aumenta su presión y su temperatura. El Compresor toma el fluido y lo comprime haciendo que su temperatura suba.

3. Este vapor llega con una gran concentración de energía que cede a la habitación. Como ves ese calor “comprimido” se extrae entonces para calentar la habitación.

El fluido el cual se ha comprimido y del que se ha extraído parte de su calor baja su temperatura. Esta temperatura baja aún más en el momento en que se descomprime en la valvula de expansión a un punto muy por debajo de la que tenía antes de ser comprimido. De esta manera se puede decir que se extrae el calor de una sustancia para dársela a otra.