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August 14, 2020

LAS BOMBAS DE CALOR: EFICIENCIA, MITOS Y REALIDADES

Brindando servicio a la unidad exterior de una bomba de calor.

En el ámbito del control de la temperatura las bombas de calor son máquinas térmicas que extraen calor de un espacio frío y lo transfiere a otro más caliente gracias a un trabajo aportado desde el exterior con un funcionamiento basado en la termodinámica, es decir, hace lo mismo exactamente que la máquina frigorífica, lo único que cambia es el objetivo. En la máquina frigorífica el objetivo es enfriar y mantener frío el espacio frío. La bomba de calor, sin embargo, tiene como objetivo aportar calor y mantener caliente el espacio caliente, este tipo de máquinas consigue una temperatura perfecta en cualquier local tanto en invierno como en verano, respetando además el medio ambiente lo que la convierte en una máquina con funcionamiento sustentable el cual se basa en un circuito frigorífico formado por un evaporador, compresor, condensador y válvula de expansión por el que circula  un refrigerante que absorbe y cede calor en sus cambios de fase, es decir, pasa de estado gaseoso a líquido y viceversa.

EFICIENCIA

La eficiencia de la bomba de calor se basa en la utilización de energía procedente de fuentes renovables (agua, aire o tierra), de modo que reduce las emisiones de CO2 al tiempo que aporta acondicionamiento de temperatura a un local y produce agua caliente mediante la instalación de un solo equipo para su funcionamiento completo. La eficiencia de una bomba de calor se mide a través del ratio del COP:

COP=POTENCIA CALORICA ENTREGADA/POTENCIA ELÉCTRICA CONSUMIDA

 

La eficiencia real de una bomba de calor se obtienen a partir de correcciones realizadas a partir del COP nominal indicado por el fabricante, estas correcciones se hacen para determinar las condiciones reales de trabajo en función de la zona climática, y la temperatura a la que se realiza la condensación.

TIPOS DE BOMBAS DE CALOR

Los tipos de bomba de calor difieren en función de la fuente de calor y de la fuente de destino donde se depositara la aportación de calor, así tenemos la siguiente clasificación:

Aire – aire

Son las más extendidas; por el precio y sobre todo por la disponibilidad de las fuentes. La máquina toma calor del aire exterior y se lo cede a un caudal de recirculación del aire del local a calefactar.

Aire – agua

Toma el calor del aire exterior y se lo cede al agua de circulación de una instalación de calefacción por agua. Son muy adecuadas las instalaciones de suelo radiante por su baja temperatura de funcionamiento.

En este tipo de sistemas se aprovecha la energía del ambiente para convertirla en frío, calor y agua caliente sanitaria. El sistema se compone de 2 unidades, una unidad exterior que absorbe la energía de aire exterior y una unidad interior que posee un módulo hidráulico con distintas variantes en función de las necesidades del local que pueden ser climatización o servicio de agua caliente sanitaria.

Agua – aire

Toma el calor de una corriente de agua: un río cercano o una corriente subterránea y se lo cede al aire del local a calefactar.

Agua – agua

Toma el calor de una corriente de agua y lo cede al agua de una instalación de calefacción. Estas bombas que toman calor del agua, tienen un CoP superior a las de aire, ya que las corrientes de agua subterráneas, tienen una temperatura casi constante. La de los ríos es más variable a lo largo del año, pero con todo, ni mucho menos comparable a la del aire exterior, ni tampoco tan impredecible. Sin embargo, su uso está supeditado a la existencia en las cercanías de la instalación de una corriente de agua adecuada, lo cual no es fácil y restringe en gran manera la aplicación de estas máquinas.

Tierra – aire / Tierra-agua

En realidad estas bombas de calor son las mismas que las anteriores de agua. La diferencia estriba en que en estas el agua no es la fuente de calor, sino que es un fluido auxiliar para tomar el calor del terreno, cuya temperatura a poca profundidad permanece prácticamente constante. Son las bombas de calor que se utilizan en las instalaciones de calefacción llamadas geotérmicas, este tipo de sistemas aprovechan la temperatura del subsuelo para climatizar espacios tanto de vivienda como de trabajo, cabe mencionar que su costo de inversión inicial para su instalación es más alto que el de un sistema convencional a mediano plazo es un sistema que presenta grandes ventajas debido a su bajo consumo eléctrico. 

MITOS Y REALIDADES DE LAS BOMBAS DE CALOR

En torno a la bomba de calor existen mitos derivados de diferentes factores como funcionamiento, costo, impacto medioambiental, etc. A continuación le presentamos algunos de ellos.

1. UNA BOMBA DE CALOR SOLO ES PARA ENFRIAR

La bomba de calor es una máquina térmica que consigue una temperatura perfecta, tanto en verano, como en invierno, pudiendo también producir agua caliente, de una forma sencilla, económica y respetuosa con el medio ambiente. Generalmente las bombas de calor son más conocidas por su sistema de refrigeración (sistemas de aire acondicionado) que por su calefacción, pero puede utilizarse para ambas cosas, según las necesidades de cada usuario, porque son reversibles, pue-de enfriar el aire de una habitación “sacando el calor hacia fuera”, o puede calentarlo trayendo calor de fuera sin importar que el exterior tenga una baja temperatura.

2. RUIDO EN SU FUNCIONAMIENTO

Actualmente las bombas de calor modernas tienen bajos niveles de ruido que pueden llegar a ser tan bajos como 18 dB en modo silencio, como medida de comparación una conversación normal entre dos personas e un metro de distancia produce aproximadamente 60 dB de ruido.

3. TRABAJO POR DEBAJO DE -20º C

Los fabricantes de bombas de calor realizan pruebas de laboratorio para el funcionamiento de sus equipos bajo temperaturas extremas de hasta -35º C, de esta manera no importa si en el exterior el frío es intenso en el interior la bomba de calor continuara emitiendo calor en los hogares entregando su máxima potencia.

4. INVERSION DIFICIL DE RECUPERAR

El ahorro real que se obtiene con la instalación de una bomba de calor varia en función del sistema que se esta utilizando, por ejemplo si se esta utilizando un sistema de calefacción eléctrico directo, una nueva bomba de calor puede significar un ahorro de hasta un 78% en calefacción, en el caso de un modelo inverter de bomba de calor el ahorro puede ser de arriba del 40% comparada con un sistema de bomba de calor antigua.

5. SU USO AFECTA EL MEDIO AMBIENTE

El uso de las bombas de calor modernas beneficia el medio ambiente debido a sus avanzadas características de ahorro energético y alta eficiencia.

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