Bomba de calor

Bomba de calor:
Definición:
Una bomba de calor es una máquina térmica que permite transferir energía en forma de calor de un foco a otro, y según se requiera. Para lograr esta acción, es necesario un aporte de trabajo dado que por la segunda ley de la termodinámica, el calor se dirige de manera espontánea de un foco caliente a otro frío, y no al revés, hasta que sus temperaturas se igualan.Este fenómeno de transferencia de energía se realiza: principalmente por medio de un sistema de refrigeración por compresión de gases refrigerantes cuya particularidad radica en su válvula inversora de ciclo, la que puede invertir el sentido del flujo de refrigeración transformando el condensador en evaporador y viceversa.
Funcionamiento de una bomba de calor:
El calor fluye de forma natural desdelas altas temperaturas a las bajas temperaturas. Sin embargo, las bombas de calor son capaces de hacerlo en dirección contraria, utilizando una cantidad de trabajo relativamente pequeña. Las Bombas de Calor pueden transferir este calor desde las fuentes naturales del entorno a baja temperatura (foco frío), tales como aire, agua o la propia tierra, hacia las dependencias interiores que sepretenden calentar o bien para emplearlo en procesos que precisan calor. Es posible también aprovechar los calores residuales de procesos industriales como foco frío, lo que permite disponer de una fuente a temperatura conocida y constante que mejora el rendimiento del sistema.
Las Bombas de Calor también pueden ser utilizadas para refrigerar. En este caso la transferencia de calor se realiza en elsentido contrario, es decir desde la aplicación que requiere frío al entorno que se encuentra a temperatura superior.
En algunas ocasiones, el calor extraído en el enfriamiento es utilizado para cuando se necesita calentar algo.
Para transportar calor desde la fuente de calor al sumidero de calor, se requiere aportar un trabajo. Teóricamente, el calor total aportado por la Bomba de Calor es elextraído de la fuente de calor más el trabajo externo aportado.
El principio de funcionamiento de las Bombas de Calor proviene del establecimiento por Carnot en 1824, de los conceptos de ciclo y reversibilidad, y por la concepción teórica posterior de Lord Kelvin. Un gas que evoluciona en ciclos, es comprimido y luego expansionado y del que se obtiene frio y calor.

El desarrollo de los equipos derefrigeración tuvo un rápido progreso, en aplicaciones como la conservación de alimentos y el aire acondicionado. Sin embargo las posibilidades de utilizar la otra fuente térmica, el calor o el frío y calor simultáneamente no se aprovecharon.
Esto fue debido por una parte a las dificultades tecnológicas que presentaba la construcción de la Bomba de Calor y por otra al bajo precio de la energía, quehacía que ésta no fuera competitiva con los sistemas tradicionales de calefacción a base de carbón, fuel-oil o gas, que presentaban una clara ventaja en relación con sus costes. Pero la crisis del petróleo y la subida de los precios de los combustibles a partir de 1973, benefició el desarrollo de la Bomba de Calor.
En el momento actual la utilización de Bombas de Calor supone un ahorroenergetico y que se reduzcan las emisiones de CO2. Las Bombas de Calor consumen menos energía primaria que cualquier otro sistema pero hay que tener en cuenta como se genera la energia electrica que consumen las bombas de calor para saber si de verdad no contaminan.
Si la energía eléctrica proviene de fuentes como la hidroeléctrica ó eólica, entonces la contaminación es nula, pero si son de otras como lastérmicas es evidente que existe esa contaminación, que de todas maneras es mucho menor que otros aparatos.
Funcionamiento
Una bomba de calor de refrigeración por compresión emplea un fluido refrigerante con un bajo punto de ebullición. Éste requiere energía (denominada calor latente) para evaporarse, y extrae esa energía de su alrededor en forma de calor.
El fluido refrigerante a baja...