Bomba de Calor

OBJETIVO GENERAL
Una bomba de calor es un aparato cuyo funcionamiento se basa en la termodinámica. Consiste en transportar energía en forma de calor de un ambiente (que puede ser aire, agua o suelo) a otro. 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.
Un ejemplo claro de bomba decalor es el frigorífico. En este caso, se transfiere el calor del interior del frigorífico (reduciendo su temperatura) hacia el exterior, aumentando la temperatura de la estancia. En el caso de una bomba de calor para producción de agua caliente sanitaria el funcionamiento es similar: el gas absorbe el calor del aire del ambiente y lo cede al acumulador de agua a través de un condensador.DEFINICIÓN
El acondicionamiento de aire es un proceso de tratamiento que controla el ambiente interior de una vivienda o local: en verano mediante la refrigeración y en invierno con la calefacción.
Cuando se cubren ambos servicios se habla de climatización.
Los acondicionadores de aire pueden pertenecer a dos familias básicas:
Sólo frío, cuando únicamente proporcionan refrigeración (conocidos comoaparatos de aire acondicionado).
Bomba de calor, cuando además de refrigeración proporcionan calefacción, es decir, climatización.
Las bombas de calor son empleadas en equipos de climatización, en este caso, para aportar calor o calentar agua sanitaria, aunque también hay bombas de calor que funcionan con un ciclo inverso, es decir, que aportan frío al local.
La ventaja de usar la bomba decalor reside en su capacidad de suministrar más energía útil (en forma de calor) de la que utiliza para su funcionamiento (energía eléctrica), pudiendo llegar a producir un ahorro del 70% respecto a un sistema de calentamiento tradicional como gas, electricidad o gasóleo.

COMPONENTES
La bomba de calor aire-agua consta de dos partes: el grupo bomba de calor situado en la parte superior y eldepósito de acumulación en la parte inferior. La bomba de calor está basada en el aprovechamiento de la energía que producen los cambios de estado del fluido refrigerante. Este fluido circula por el interior de un circuito cerrado que consta de:
Compresor, cuyo trabajo permite el desarrollo del proceso y que requiere de electricidad para su funcionamiento. Este es el componente que supone la mayorparte del consumo de energía eléctrica de NUOS.
Condensador. Intercambiador de calor situado a lo largo del calderín y a través del cual el fluido refrigerante en forma de vapor cede toda su energía al agua del depósito. A medida que va cediendo la energía condensa y vuelve a estado líquido.
Válvula de expansión. Componente del circuito por el que pasa el fluido refrigerante y que por medio desu cambio de sección, supone una reducción brusca de la presión y también un descenso notable de la temperatura.
Evaporador. Otro intercambiador de calor situado en la parte superior, que a través de su superficie ampliada por un sistema de aletas, permite el intercambio entre el fluido refrigerante y el aire ambiente. En este intercambiador el fluido refrigerante pasa a estado vapor.
Como laenergía térmica solamente puede ir de un nivel de energía más alto a otro más bajo, el fluido refrigerante presente en el evaporador, necesariamente debe estar a una temperatura menor que la del aire ambiente. Por otra parte, el fluido refrigerante situado en el condensador debe tener también necesariamente, una temperatura superior a la del agua a calentar en el depósito para poder cederle energía.PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UNA BOMBA DE CALOR
El principio de funcionamiento de la bomba de calor se puede estructurar 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...