Bombas de calor

BOUNA BOMBA DE CALOR La bomba de calor es una maquina a compresión que transfiere energía de una fuente fría a una fuente caliente, utilizando un fluido intermedio que absorbe o cede calor al recorrer un ciclo termodinámico adecuado. (Esquerra Piza, 1998) Los principios de la bomba de calor datan de 1824, a raíz de la publicación de los estudios de Carnot y al establecerse las dos leyesfundamentales de la termodinámica. (Esquerra Piza, 1998) Las bombas de calor son los dispositivos de climatización más eficientes que existen. Se basan en la técnica de "refrigeración por compresión", que se aplica también a otros aparatos, como las neveras, los sistemas de aire acondicionado o la climatización geotérmica. (FING, 2004) Consiguen su elevada eficiencia, de hasta un 400%, gracias a queaprovechan las leyes de la física en su favor, absorbiendo el calor de un sitio y transfiriéndolo a otro, tal y como hacen las bombas hidráulicas con el agua. (Anonimo, 2010) Las bombas de calor ofrecen diferentes ventajas. La principal es lógicamente, la eficiencia energética. Otras son que es posible utilizar el sistema de forma reversible, es decir, que podemos producir calefacción o refrigeracióncon él de forma indistinta. El único inconveniente que tienen las bombas de calor es que comienzan a rebajar su elevada eficiencia energética a partir de temperaturas inferiores a los 5ºC, con lo cual no pueden ser utilizadas en climas muy fríos. (Anonimo, 2010) Para definir el rendimiento de las bombas de calor se define el coeficiente de prestaciones, COP (Coefficient Of performance), como larelación entre el calor cedido por el sistema de trabajo introducido al mismo (en el compresor) (Esquerra Piza, 1998): COP=Qc/W (Ecuación No.1. Esquerra, 1998) Los valores COP oscilan en la práctica entre 3 y 5. (Esquerra Piza, 1998) PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UNA BOMBA DE CALOR Las bombas de calor disponen a nivel interno de un circuito cerrado por donde discurre un líquido tratado especialmentepara esta función. Este líquido es transformado de forma mecánica en gas. Mientras está en estado gaseoso, absorbe calor, y cambia de estado de nuevo, convirtiéndolo en líquido de nuevo mediante la acción de un compresor, que es quien necesita la electricidad; durante el cambio de estado, el gas cede el calor, que es transferido donde se necesita. (Esquerra Piza, 1998)

La bomba de calortrabaja según un ciclo de refrigeración típico en sentido inverso, estando dotada en la mayoría de los casos de una valvula de cuatro vías para poderla hacer trabajar tanto para producir calor como para producir frio. En este último caso su rendimiento decrece notablemente. (Esquerra Piza, 1998) El efecto neto logrado es la transferencia de calor de un medio frio (ambiente exterior) a un medio a mayortemperatura (ambiente interior) mediante la adición de energía (en el compresor) que siempre es menor que la energía de calefacción que se consigue. (Esquerra Piza, 1998) No siempre el medio del cual se absorbe calor es el aire exterior, sino que puede ser absorbido del agua. De la misma forma, tampoco suele ser siempre el aire el medio que se desea calentar, de forma que se puede hablar de bombasde calor: aire-aire, agua-aire, aire-agua, aguaagua. (Esquerra Piza, 1998) Sin embargo las posibilidades no terminan ahí, ya que se puede extraer calor del hielo (calor latente de fusión), vapor (calor latente y sensible) y, en general de cualquier medio a una temperatura determinada para transferirla a otro a mayor temperatura. (Esquerra Piza, 1998) Se puede definir como un sistema capaz deabsorber calor de un ambiente a baja temperatura para transferirlo a otro a mayor temperatura. Naturalmente, esto se consigue con un aporte suplementario de energía, generalmente eléctrica. Sin embargo el calor que se puede transferir al medio a mayor temperatura por kW invertido es unas 2 o 3 veces el que cedería ese mismo kW de energía eléctrica utilizando un sistema calefactor de resistencia....