Bombas de Calor: Conoce Mejor los Equipos que se Imponen cada Día más en Nuestros Hogares

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En el presente artículo, y en posteriores  que seguiré publicando, se expondrá brevemente algunos conceptos fundamentales que es necesario conocer para tener un criterio de elección entre los diferentes tipos de bombas de calor existentes en el mercado. Cuáles son las ventajas e inconvenientes de su utilización y en qué tipo de instalaciones es más adecuado su empleo.

¿Qué es una Bomba de Calor?

Una bomba de calor es una máquina que transfiere energía térmica desde un foco frío (de bajo nivel térmico o baja temperatura) a otra más caliente (de nivel térmico más alto o de mayor temperatura)

Esta transferencia de energía se realiza mediante la aportación de un trabajo mecánico realizado dentro del ciclo de la bomba de calor y consumiendo energía eléctrica  en la mayoría de los casos, aunque también existen bombas de calor accionadas por motores de explosión utilizando entonces como combustible gas o incluso gasóleo.

 

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Esquema de funcionamiento de una bomba de calor

Sin entrar en detalle en el funcionamiento interno de la bomba de calor, si es importante decir que dentro de la bomba de calor existirán siempre dos elementos; el condensador y el evaporador entre los cuales circula un fluido refrigerante (gas refrigerante). El condensador será la parte de la bomba de calor que este dentro de nuestra vivienda (unidad interior) y será el que transmitirá o absorberá energía de la misma. El evaporador puede estar dentro o fuera. Del condensador  partirán los circuitos bien de agua o de aire que calienten o enfríen nuestra vivienda y el evaporador utilizara como vehículo para transmitir energía al medioambiente exterior bien agua o aire

¿Qué Tipos de Bombas de Calor Existen?

  • Bomba de calor aire-aire: Tanto el evaporador como el condensador utilizan el aire como vehículo para transmitir energía.
  • Bomba de calor aire-agua: En este caso la unidad interior transfiere su energía  a un circuito de agua que abastecerá a los emisores; suelo radiante/refrescante, radiadores, fan-coils.
  • Bomba de calor agua/agua: La unidad exterior transfiere energía a un circuito de agua que a su vez transferirá la energía a un elemento a temperatura constante (la tierra, capa freática, un rio, el mar) la unida interior transfiere su energía  con un circuito de agua como en el caso anterior.
  • Bomba de calor agua-aire: La unidad exterior funcionaria como en el caso anterior y la energía  se transfiere directamente desde el condensador al aire del local interior.

Las bombas de calor aire-aire, y aire agua, en las que las transmisión de energía con el medio ambiente exterior se hace utilizando el aire son las denominadas bombas de calor de Aerotermia.

Las bombas de calor agua/agua y agua-aire en las que la transmisión de energía al ambiente exterior se hace a la tierra, un rio, nivel freático o el mar, se denominan bombas de calor de Geotermia.

Una bomba de calor puede ser de calefacción,  funcionaria  transmitiendo energía solo en un sentido del exterior a la vivienda, también puede ser  de refrigeración en este caso la energía la extraería del interior hacia el exterior, y lo más común es que sean del tipo reversibles, en las cuales se pueda invertir el sentido flujo de la energía   en función de la temperatura interior, pudiendo funcionar tanto en modo calefacción como en refrigeración.

Rendimiento de una bomba de calor

Las bombas de calor consumen energía, generalmente energía eléctrica y a la hora de mirar las características de una bomba nos interesa elegir la que, a igualdad de prestaciones, menos consumo tenga. El rendimiento de una bomba de calor se especifica por medio de dos coeficientes  el coeficiente de  rendimiento COP y el  coeficiente de eficacia frigorífica EER.

Coeficiente de rendimiento COP (Coefficient Of Performance) se utiliza para ver la eficiencia de la bomba de calor en modo calefacción es el cociente entre la energía entregada a la vivienda y la consumida por la bomba de calor.

Coeficiente de eficacia frigorífica EER (Energy Efficiency Ratio) se utiliza para ver la eficiencia de la bomba de calor en modo refrigeración es el cociente entre la energía extraída de la vivienda y la consumida por la bomba de calor.

Como se puede comprobar mirando las características de cualquier bomba de calor estos índices son siempre mayores a la unidad, cuando tenemos un COP de 4 quiere decir, que se ha entregado a la vivienda 4 kilowatios térmicos por cada kilowatio consumido de energía eléctrica, el resto 3 kilowatios  han sido aportados por el medio ambiente. Esta es la diferencia fundamental de las bombas de calor, frente a una caldera de gas por ejemplo donde el rendimiento es siempre menor a la unidad, ya que todo el calor aportado proviene de una combustión en la cual solo se aprovecha el calor especifico del combustible y nunca la energía gratuita del medio ambiente.

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La energía aportada en calefacción por una bomba de calor geotérmica es la suma de la extraída del terreno más la energía eléctrica aportada.

Resumiendo

En el desarrollo  de este post  se ha visto el concepto de bomba de calor, los tipos de bombas de calor existentes, la diferencia entre Bombas de calor Geotérmicas y Aerotérmicas, y los coeficientes utilizados COP y EER para medir la eficiencia energética de una Bomba de calor. En siguientes publicaciones se analizarán los tipos de instalaciones más adecuadas a utilizar con las bombas de calor así como los criterios para decidir entre Geotermia y Aerotermia. Estad atentos…

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