Funcionamiento de una bomba de calor reversible

Una bomba de calor es un dispositivo termodinámico que toma el calor presente en un medio (por ejemplo el aire, el agua, la tierra) para transferirlo hacia otro de mayor nivel de temperatura (por ejemplo en un local para calentarlo). En reste caso estamos hablando de una bomba a calor reversible, que tiene capacidad de producir frío para aire acondicionado además de calor, según la dirección de su ciclo.

En su modo de funcionamiento básico la bomba de calor es utilizada para aportar calor a una estancia a través del ciclo de compresión de un fluido refrigerante. Sin embargo, este ciclo puede ser inverso. Generalmente, para el funcionamiento de la bomba de calor, se utiliza un sistema termodinámico por compresión.

La bomba de calor reversible es el sistema más eficiente para generar aire acondicionado, ya que la bomba de calor entrega siempre más energía de la que consume. La bomba de calor captura la energía procedente de fuentes renovables (el aire ambiente, el suelo o aguas subterráneas), la convierte en energía utilizable y reduce la dependencia respecto de otras fuentes más contaminantes. A su capacidad de captura de energía renovable, se suma la contribución a la reducción de emisiones indirectas de CO2, como consecuencia directa de su eficiencia de funcionamiento. 

Funcionamiento de una bomba de calor reversible

Una bomba de calor utiliza las propiedades de cambio de estado de un fluido refrigerante. Este fluido refrigerante en estado de vapor o gas es comprimido por un compresor. Al elevar la presión cede calorías a un condensador y pasa a estado líquido. Después atraviesa un descompresor: su presión y su temperatura se eleva, y pasa al estado gaseoso dentro de un evaporador donde recupera calorías y genera calor.

En el caso de una bomba de calor reversible, este ciclo se invierte, de forma que el evaporador se colocará dentro de la estancia el condensador fuera provocando el efecto inverso: transferir el calor de dentro del local a fuera de forma que la temperatura de la estancia bajará. Así, obtenemos frío.

Seria impráctico tener dos equipos, por lo cual cada intercambiador de calor (uno dentro y otro fuera del edificio) debe funcionar tanto como condensador como evaporador, según sea el modo de operación. Un método de lograr esto consiste en añadir una válvula de inversión en el ciclo, además del compresor y el dispositivo de estrangulamiento.

Funcionamiento de una bomba de calor reversible

Tipos de bombas de calor reversible

Se distinguen varios tipos de bomba a calor reversible:

  • Bomba a calor aire-aire : el calor que se toma del el aire se transfiere directamente al aire del local que debe calentarse.
  • Bomba a calor aire-agua : el calor se toma del aire y se transfiere a un circuito de agua que abastecerá un suelo/techo radiante/refrescante,  radiadores, ventiloconvectores o aerotermos.
  • Bomba a calor 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 como en el caso anterior. Es el sistema generalmente adoptado por las bombas de calor geotérmicas.
  • Bomba de calor geotérmica: este tipo de bombas de calor obtiene la energía del terreno a través de un fluido caloportador que absorbe el calor del suelo y lo transmite al circuito frigorífico de la bomba. 

Coeficiente de rendimiento (COP) de una bomba de calor

La eficiencia de una bomba de calor se mide por su coeficiente de rendimiento (COP). Para una correcta eficiencia y funcionalidad, una bomba de calor debe alcanzar un COP de entre 2 y 6, dependiendo de la diferencia entre las temperaturas de ambos focos (interior o exterior).

Fuentes:  Libro La Bomba de Calor de AFEC

Modificado por última vez enJueves, 01 Octubre 2015 11:02
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