La bomba de calor se destaca por su alta eficiencia energética.
Una bomba de calor es un dispositivo que realiza una transferencia de calor entre dos medios. Su funcionamiento se basa en el aprovechamiento de la energía térmica presente en el ambiente.
Esta máquina está en condiciones de invertir el sentido del ciclo termodinámico. De este modo, puede emplearse para calefacción en invierno y refrigeración en verano, asegurando una climatización adecuada en cualquier época del año.
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ResumenSus componentes
Una bomba de calor dispone de cuatro componentes esenciales en su funcionamiento. El evaporador le permite absorber el calor del exterior, propiciando la evaporación del líquido refrigerante que contiene en su interior. Dicha sustancia química (R-32, R-134a, R-410A u otra) circula a través del circuito.
El compresor, en tanto, se encarga de incrementar la temperatura y la presión del fluido, que ya se encuentra convertido en un gas. Luego, gracias a la intervención del condensador, el refrigerante caliente regresa a su estado líquido al ceder su energía.
Finalmente, entra en acción la válvula de expansión. Su tarea consiste en reducir la presión del refrigerante para que pueda volver a absorber calor.
Cabe destacar que la bomba de calor cuenta con otros elementos importantes, como la válvula inversora (que revierte el sentido de la circulación del refrigerante), la válvula de seguridad (controla la presión) y el filtro deshidratador (retiene las partículas sólidas y la humedad para evitar daños en el compresor). También, de acuerdo con el tipo de sistema, puede tener bombas de agua o ventiladores para el desplazamiento del agua y del aire por los intercambiadores.
El funcionamiento de la bomba de calor se basa en las leyes de la termodinámica.
Tipos de bombas de calor
La clasificación de las bombas de calor suele llevarse a cabo de acuerdo con el foco frío (el entorno de donde extraen la energía) y el foco caliente (el medio hacia el cual la transfieren).
La bomba de calor aire-aire es la más fácil de instalar. Este sistema, que utiliza la aerotermia, toma el calor exterior y lo transfiere a otro medio (generalmente, el interior de una casa o comercio). Un equipo de aire acondicionado tipo split funciona de este modo.
La bomba de calor aire-agua, a su vez, también recurre a la aerotermia ya que extrae la energía térmica externa, aunque en este caso la transfiere a un circuito de agua. Suele usarse en ciertos radiadores y en el suelo radiante.
Otro tipo es la bomba de calor agua-agua, que recurre a una fuente de agua para la extracción y cede el calor al circuito hidráulico. Además, existe la bomba de calor geotérmica, que absorbe el calor del subsuelo para transferirlo a un circuito de agua. Debe considerarse que el sistema de geotermia demanda una inversión alta para su puesta en funcionamiento porque requiere una excavación.
La bomba de calor puede producir agua caliente sanitaria (ACS).
Principales ventajas
La bomba de calor ofrece varias ventajas frente a otros sistemas de climatización. Uno de sus grandes beneficios es la eficiencia, cuya medición puede realizarse mediante dos coeficientes: el COP (Coefficient of Performance o, en nuestra lengua, Coeficiente de Rendimiento) y el SCOP (Seasonal Coefficient of Performance; es decir, Coeficiente de Rendimiento Estacional).
Estas métricas demuestran que, en comparación con artefactos que recurren a la combustión, la bomba de calor tiene un rendimiento muy superior (con un COP cercano a 5) y propicia un ahorro energético del 50% o más. Además, se trata de una máquina cuyo impacto ambiental es reducido ya que solamente utiliza electricidad para el compresor, aprovechando el calor presente en el aire, la tierra o el agua y trasladándolo a otro entorno. Por lo tanto, no emite gases de efecto invernadero de forma directa.
La posibilidad de invertir su funcionamiento, pudiendo calefaccionar o refrigerar según las condiciones climáticas, es otra ventaja de la bomba de calor. Incluso, puede usarse para calentar el agua, demostrando su versatilidad.
La seguridad y el bajo costo de mantenimiento también son puntos a favor de la bomba de calor. No tiene riesgos de fuga de gas natural ni de derrame de gasoil y su desgaste mecánico es reducido comparándolo con las calderas tradicionales.
La bomba de calor solar
Es interesante mencionar la existencia de la SAHP: Solar-Assisted Heat Pump. Estas bombas de calor asistidas por energía solar presentan el funcionamiento habitual de estos dispositivos, pero están integradas a paneles solares térmicos que aportan la energía.
Esto supone que los paneles solares suministran el calor que llega al evaporador. Gracias a sus características, se logra un COP elevado y se gana eficiencia en la producción de la energía.
Hay que tener en cuenta que las bombas de calor solares pueden configurarse de distintas maneras. Existen equipos que inyectan el fluido refrigerante en el circuito del panel solar de forma directa, mientras que otras apelan al agua para transferir el calor. Aunque la primera configuración tiene una mayor complejidad técnica, resulta más eficiente tanto a nivel térmico como eléctrico.
Otro dato a considerar es que estas bombas pueden contar con cualquier clase de panel solar. Esto supone que trabajan con tubos, placas, láminas u otros formatos de captadores.
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