Bombas de calor

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¿Qué es una bomba de calor?

Una bomba de calor es un dispositivo que usa una pequeña cantidad de energía para transportar calor de un lugar a otro. Las bombas de calor son usualmente utilizadas para extraer calor del aire o la tierra para calentar un hogar u oficina, pero puede revertirse su funcionamiento para enfriar. Las bombas de calor trabajan mejor en climas moderados. (Cowan, 2009)Una bomba de calor está sujeta a las mismas limitaciones de la segunda ley de la termodinámica, al igual que cualquier otra máquina térmica, por lo tanto se puede calcular una máxima eficiencia a partir del ciclo de Carnot. Todos los refrigeradores y bombas de calor requieren de trabajo externo para hacer que el calor fluya de un área fría a un área más caliente. (Nave, 2007)

Uno de los tiposmás comunes de bombas de calor es la bomba de calor con fuente de aire, la cual toma calor del aire de afuera de un hogar y lo bombea hacia adentro a través de serpentines con refrigerante circulando. (Cowan, 2009)

¿Cuáles son sus componentes o partes principales?

Ventiladores

El ventilador se utiliza para arrastrar aire hacia el serpentín en donde se encuentra circulando elrefrigerante. El refrigerante absorbe el calor del aire y pasa a estado gaseoso. (Cowan, 2009)

Serpentines

El serpentín es un equipo intercambiador de calor que al estar en contacto con el aire de retorno el cual regresa caliente, enfría el aire gracias al refrigerante a baja temperatura que circula por su interior, y lo envía de nuevo mediante los ductos transportadores a las instalaciones y medianteeste proceso la temperatura del aire presente en las instalaciones se mantiene bajo condiciones de confort. (Cowan, 2009)

Dispositivos de expansión

Los dispositivos de expansión son elementos que se encargan de reducir la presión del refrigerante, desde la presión de condensación hasta la presión de evaporación. La válvula de expansión no produce intercambio de calor ni produce trabajo, porlo tanto la entalpía del fluido refrigerante permanece constante durante el proceso de expansión. Además de su función de expansión, este elemento se encarga también de regular la alimentación del líquido al evaporador. (Toro, 2007)

Válvula de inversión

La válvula de inversión es una parte muy versátil de una bomba de calor. Ésta invierte el flujo del refrigerante para que el sistema opereen la dirección contraria. En vez de bombear calor hacia el interior del hogar, la bomba de calor lo libera, justo como un acondicionador de aire. El refrigerante ahora absorbe calor de la parte interior de la unidad y lo hace fluir hacia afuera, donde el calor es liberado y el refrigerante se enfría y fluye de regreso hacia el interior para absorber más calor. (Cowan, 2009)

Compresor

Elcompresor en una bomba de calor se encarga de aumentar la presión del refrigerante con el fin de otorgar a éste la capacidad de ceder calor a temperaturas más elevadas. Estos equipos se clasifican en compresores alternativos, centrífugos y de tornillo. De acuerdo con la forma como se acopla el compresor con el motor eléctrico, se caracterizan los equipos en abiertos, semiabiertos y herméticos.(Toro, 2007)

¿Cuál es el principio de funcionamiento de una bomba de calor?

Hay muchos tipos diferentes de bombas de calor, pero todas ellas operan de acuerdo al mismo principio básico de transferencia de calor. Transferencia de calor significa que en vez de quemar combustibles para generar calor, un dispositivo transporta calor de un lugar hacia otro. El calor fluye naturalmente de un lugar conalta temperatura a un lugar con temperatura más baja. Una bomba de calor usa una pequeña cantidad de energía para cambiar ese proceso natural, absorbiendo calor de un lugar a una temperatura relativamente baja y bombeándolo a un lugar de temperatura más alta. En una bomba de calor, este calor es transferido de una fuente de calor, como la tierra o el aire, hacia un disipador de calor, como un...
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