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¿Sabes lo que es un bomba de calor?

Seguramente en alguna ocasión ya habrás escuchado algo sobre las bombas de calor. Pero sabes exactamente: ¿qué es una bomba de calor? ¿Cómo funciona? ¿Sus ventajas o desventajas respecto a otros sistemas de calefacción? o ¿Para qué sirven exactamente? Pues en este artículo te responderemos a todas las dudas que puedes tener referente a las famosas bombas de calor que hoy en día son tan utilizadas y que cada día más personas se interesan en adquirir e instalar en su hogares.
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Bomba de calor: explicación

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Fuente de la imagen: ©Kange Studio - Fotolia.com

Una bomba de calor es sencillamente un aparato cuyo funcionamiento se basa en la termodinámica. La tarea principal de una bomba de calor es la de transportar energía procesada en forma de calor de algún ambiente, bien sea suelo, aire o agua a otro lugar. Este proceso se genera a través del cambio de estado de gas a líquido de un fluido refrigerante por medio de la temperatura ambiente y con ayuda de un compresor.

Uno de los puntos más importantes de una bomba de calor y una de las cosas que más atractiva le hace es, que las bombas de calor tienen la capacidad de capturar energía de fuentes completamente externas y de forma gratuita. Gracias a esta característica, hace que la bomba de calor sea un equipo que multiplica la potencia eléctrica de accionamiento del compresor, transportando calor útil de forma altamente eficiente.

Por general, las bombas de calor se utilizan en la actualidad en equipos de climatización, en mucho de los casos para calentar agua sanitaria o transportar calor. Pero también debemos destacar que existen bombas de calor que funcionan de forma contraria, con lo que queremos decir, que aportan frío en vez de calor. En este caso se trataría de una bomba de calor reversible.

Una gran ventaja de las bombas de calor esta basada en su capacidad de suministrar más energía útil (convirtiéndola en calor) y es utilizada en forma eléctrica. Lo que genera hasta un 70% de ahorro en comparación con otros sistemas que suministran electricidad, gas o gasóleo. Pero también cabe destacar que el funcionamiento de las mismas ayudan mucho con el medio ambiente, ya que generan menos cantidad de de CO2 y esto las convierte en equipos atractivos en cuanto al cuidado del medio ambiente.

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¿Cómo funciona una bomba de calor?

Un ejemplo de una bomba de calor es el aire acondicionado. Aquí se transfiere el calor del interior del sistema de climatización haciendo que reduzca la temperatura hacia el exterior, y de esta forma se aumenta la temperatura de las habitaciones o de las estancias. En el caso de una bomba de calor para el calentamiento del agua sanitaria, su funcionamiento es similar: el gas absorbe el calor del aire que se encuentra en el ambiente y posteriormente es cedido al acumulador de agua a través de un condensador. El funcionamiento de una bomba de calor esta basada en los principios de la termodinámica y los podemos resumir en 4 pasos:

  • En el primer paso el fluido refrigerante se encuentra a baja temperatura y a baja presión y, por lo tanto, en estado líquido. El aire aspirado del ambiente pasa a través del evaporador, dónde el fluido refrigerante absorbe la temperatura del aire ambiente y cambia de estado. Al mismo tiempo, el aire es expulsado a una temperatura más baja.
  • Posteriormente el refrigerante en forma de fluido pasa al siguiente paso en forma de vapor pero todavía se encuentra a baja presión. Es pasado al compresor y allí se produce un aumento de presión y de esta forma se aumenta la temperatura.
  • Al finalizar este proceso, se tiene como resultado el vapor pero con un estado alto en energía. El vapor pasa al siguiente paso que es circular a través del condensador que se encuentra situado en todo el calderín y aquí se cede toda la energía al agua que se encuentra acumulada, volviendo así a un estado liquido.
  • En el último paso del proceso, 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, la baja presión y a baja temperatura. De esta forma se puede volver a iniciar el proceso.

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Aplicaciones de las bombas de calor

Las bombas de calor tienen muchos tipos diferentes de aplicaciones, pero sin embargo las principales son la climatizaciones de las viviendas, hoteles, locales comerciales, entre otros. Todo ello depende del entorno y las necesidades que tengan los usuarios. Pero también es utilizada en otros casos, como el calentamiento de las piscinas, en el sector industrial. El calentamiento de agua en lavanderías o en la limpieza de algunos procesos de secado como los del tabaco, la madera o los embutidos. Es conocido que las bombas de calor son limpias, cómodas y muy eficientes, pero es de suma importancia conocer las características de la instalación y de esta forma selecciona el equipo idóneo que se adapta a cada una de las épocas del año.

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Tipos de bombas de calor

  • Bomba de calor agua-agua: el calor es tomado en este sistema de un circuito de agua que se encuentra en contacto con un elemento que se encarga de proporcionarle el calor (capa freática, la tierra) y es transferido a otro circuito. En este caso de agua también como el anterior. Este sistema es utilizado generalmente por las conocidas bombas de calor geotérmicas.
  • Bomba calor aire-aire: es un sistema bastante sencillo ya que utiliza el calor directamente del aire que será transferido de forma directa al aire de la estancia o local que requiera calentarse.
  • 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.
  • Bomba a calo aire -agua: en este tipo de sistema, el calor es tomado directamente del aire y posteriormente transferido a un circuito de agua que se encarga de abastecer un suelo/techo radiante/refrescante, radiadores, ventiloconvectores o aerotermos.
Componentes de la bomba de calor

Una bomba de calor esta compuesta básicamente de dos partes, el grupo bomba de calor que se encuentra situado en la parte superior y de un depósito de acumulación que se encuentra situado en la parte inferior. La bomba de calor aprovecha la energía que se produce en los cambios de estado del fluido, que a su vez pasa por un circuito cerrado y que consta de lo siguiente: compresor, condensador, válvula de expansión y evaporador.

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Características de la bomba de calor: ventajas y desventajas

Son muchos los sistemas que existen para proporcionar calor a una vivienda en los meses de invierno. En este caso, una bomba de calor, puede resultar una opción perfecta para aquellas viviendas que se encuentran situadas en zonas donde el frío no es excesivo.

Ventajas ¿Por qué?
El precio es muy económico
  • Son mucho más baratas que las calderas.
  • En el caso de que una vivienda no tenga la instalación hecha, una de las mejores opciones en caso de que no haga mucho frío es la de optar por una bomba de calor
  • Muy fáciles de instalar.
Consumo bajo de electricidad
  • Las bombas funcionan con un compresor que consume electricidad para transportar el calor, no para generarlo.
  • Se definen por una gran eficiencia energética, ya que por cada Kw que consumen, se transfiere de 2kw a 4kw de calor.
  • Un sistema con tecnología inverter aumentará la eficiencia.
Por lo general son reversibles
  • Se pueden usar a la vez como aparatos de aire acondicionado en los meses de verano o de calor.
Contaminan mucho menos
  • Al consumir mucho menos energía a diferencia de una caldera o calefactor. Tampoco emiten dióxido de carbón al ambiente.

Por el contrario, la gran desventaja o inconveniente de las bombas de calor es que son solamente válidas para aquellas regiones o zonas donde la temperatura no baja demasiado, ya que las mismas no calientan demasiado y habría que optar por un sistema diferente. Este sistema es bastante utilizado en la actualidad en España. Su uso es muy variado, pero principalmente es utilizada en viviendas en las que se requiera de calefacción pero que se encuentren en zonas no muy frías.

También es utilizada para la calefacción del agua y frecuentemente en cadenas hoteleras. Es un sistema que ofrece muchas ventajas y que contamina realmente poco. Pero la ventaja principal y una de las razones de su gran popularidad es, el bajo consumo de electricidad del compresor de la misma. En España las bombas de calor se utilizan desde hace un par de décadas.

Este artículo ha sido redactado por: Christian Abele, redactor www.HogarSense.es