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¿Qué es una bomba de calor y cómo funciona la bomba de calor?

como funciona la bomba de calor
21/02/2023

Bajo el slogan “Bomba de calor, beneficiosa para ti y para el planeta”, la Asociación de Fabricante de Equipos de Climatización, AFEC, explica a los usuarios qué son las bombas de calor y cómo funciona a través de una infografía en la que también se incluyen los tipos de bombas existentes, según la naturaleza del medio con el que intercambian calor con el exterior.

¿Qué es una bomba de calor?

La bomba de calor es un sistema que utiliza una pequeña cantidad de energía para mover el calor de un lugar a otro, brindando una temperatura ideal durante todo el año. Con ella se puede obtener calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria con un mismo equipo de una forma sencilla, económica y respetuosa con el medio ambiente.

Siendo la tecnología de calefacción dominante en todo el mundo para 2050, se ha convertido en la aliada ideal para climatizar espacios y producir agua caliente sanitaria aprovechando los recursos naturales.

¿Cómo funciona una bomba de calor? – Infografía

En la siguiente infografía podemos ver de forma esquematizada cómo funciona una bomba de calor tanto en invierno, como en verano. Además, podemos ver los diferentes tipos de bombas de calor.

como funciona la bomba de calor infografía

La bomba de calor toma la energía del entorno natural (el aire, el agua o la tierra) y la transporta al interior de los recintos, calentándolos. Es decir, en invierno, capta el calor del exterior y lo transfiere a los espacios interiores para calefactarlos. También actúa a la inversa, llevando el calor del interior de los recintos hacia el exterior, refrescándolos. Por lo tanto en verano, capta el calor de los espacios interiores para refrigerarlos y lo transfiere al exterior.

En cuanto a la sostenibilidad, hay que tener en cuenta que una bomba de calor usa electricidad, la cual, generalmente ha sido producida emitiendo CO2 a la atmósfera, por lo que, si queremos utilizar bombas de calor y que sean 100% sostenibles, la energía que utilicen deberá provenir de energías renovables.

El principio de funcionamiento de la bomba de calor se basa en los principios de la termodinámica:

  • Al comienzo del proceso, el refrigerante está a baja presión y temperatura, por lo que está en estado líquido.
  • Después, el aire ambiente pasa por el evaporador para que el líquido refrigerante absorba el calor presente en este medio, lo que permite expulsarlo a una menor temperatura de forma inmediata.
  • El líquido refrigerante, tras aumentar su temperatura, pasa a estado gaseoso, aunque esté a baja presión.
  • Posteriormente, el compresor aumenta esta presión para incrementar aun más la temperatura, lo que hace que el refrigerante llegue al condensador en forma de gas a temperatura alta.
  • El gas va cediendo energía al exterior, lo que provoca que el refrigerante pase, de nuevo, a estado líquido.
  • Finalmente, el líquido refrigerante pasa por la válvula de expansión, que sirve para bajar la presión y, consecuentemente, la temperatura. De modo que el refrigerante pasa a estar en un estado semilíquido y tiene una temperatura por debajo de la ambiente, lo que permitirá que absorba calor en la estancia que se quiere refrigerar.
  • Después de esto, vuelve a comenzar el ciclo.
como funciona bomba calor
Esquema bomba de calor

Partes de una bomba de calor

La bomba de calor está formada por un circuito cerrado que contiene refrigerante que absorbe y cede calor en sus cambios de fase, es decir, pasa de estado gaseoso a líquido y viceversa. Este circuito se denomina circuito frigorífico y está formado por los siguientes componentes principales:

  • Evaporador: Intercambiador de calor en el que se produce el cambio de fase del refrigerante de líquido a vapor absorbiendo calor.
  • Compresor: Máquina que utilizando un trabajo exterior, comprime fluidos compresibles, incrementando su presión.
  • Condensador: Intercambiador de calor en el que se produce el cambio de fase del refrigerante de vapor a líquido cediendo calor.
  • Válvula de Expansión: Regulador de la entrada al evaporador del refrigerante líquido procedente del condensador.

Tipos de bomba de calor

Existen cinco tipos de bombas de calor según el medio por el que se extrae la energía, y estas son:

  • Bomba de calor de aire
  • Bomba de calor de agua
  • Bomba de calor de agua agua

Bomba de calor aire aire

La bomba de calor de aire aire es la más utilizada para sistemas de climatización. Recoge el calor del aire de un espacio y lo lleva al aire de otro lugar.

Bomba de calor aire agua

La bomba de calor de aire agua es el sistema utilizado en la aerotérmia. Absorbe el calor del aire y lo transfiere a un circuito de agua que abastece al sistema de calefacción y/o ACS.

Bomba de calor agua agua

La bomba de calor agua agua extrae la energía calorífica de bolsas de agua subterráneas y la transfiere al circuito de agua de la vivienda. Sistema utilizado normalmente en la geotermia.

Bomba de calor para calefacción

La bomba de calor para la calefacción es uno de los sistemas más sostenibles, en comparación con otros sistemas como la calefacción a Gas Natural o la calefacción eléctrica. Esto se debe a que funciona a partir del aprovechamiento de la energía contenida en el aire, y en otros medios como el agua y el suelo.

La calefacción mediante bomba de calor se puede obtener mediante:

  • Aire acondicionado: son sistemas que proporcionarán tanto frío como calor.
  • Calefacción por aerotermia o geotermia: una combinación de lo más eficiente. ya que utilizan bombas de calor aire agua o suelo agua. Tienden a tener un precio de instalación bastante elevado. Sin embargo, esta inversión se amortiza a medio plazo, por lo que es una opción a tener en cuenta.

Bomba de calor para aire acondicionado

Se utilizan las bombas de calor del tipo aire aire y se instalan, generalmente, en los aires acondicionados de tipo Split. Se trata de un sistema reversible, es decir, tiene la capacidad de calentar y enfriar según las necesidades del local, obteniendo energía gratuita proveniente del aire, aunque para realizar este trabajo requiere de un consumo eléctrico.

Uno de los pocos inconvenientes que pueden tener estos sistemas, es el precio elevado de la instalación, y se debe principalmente a que el aire acondicionado funciona con gas.

Consumo de una bomba de calor

El consumo de una bomba de calor es mínimo, consumiendo hasta un 70% menos que un sistema tradicional, y se considera una buena opción tanto de ahorro energético como en la factura, ya que ésta se puede reducir hasta en un 60%. Sin embargo, su consumo dependerá del tipo de bomba que tengamos.

Por ejemplo, si es una bomba de calor aerotérmica, el consumo es de 1 kW eléctrico y entrega 4 kW de calefacción, por lo que permite un ahorro de un 67%. Por otro lado, la bomba de calor geotérmica es incluso más eficiente, consiguiendo entregar 6 kW de calefacción por cada kW consumido.

En general, nos podemos hacer una idea de la eficiencia de una bomba de calor observando su COP (energía producida entre la consumida). Cuanto mayor sea el valor COP de una bomba de calor, más eficiente será. Esta cifra suele encontrarse entre 2 y 6. Esta cifra viene incluida en la información del producto.

En resumen, todo su funcionamiento es realizado de manera sostenible, al menor costo posible, y sin daños medioambientales.

Los interesados pueden obtener más información en: www.bombadecalor.org

Más información:

afec logotipo
afec bombas de calor calefaccion 
3 comentarios en “¿Qué es una bomba de calor y cómo funciona la bomba de calor?”
  1. Fernando

    Como se transmite el calor por las habitaciones si el compresor lo tengo fuera en un balcón?
    Ahora tengo caldera de gas natural con sus respectivos radiadores de elementos.
    Este sistema usa radiadores o tipo split como los aires acondicionados.

  2. Rober

    Tengo una bomba de calor de 220 voltios que es para 24000 litros aprox pero no calienta ni prende el ventilador y en el panel me aparece E02 que significa falla de flujo de agua, pero ya cheque toda la tubería bomba filtro y pues me sigue apareciendo ese código.

  3. José Ramón Suárez Lazcano

    He comprado una casa de segunda mano en un pueblo de Alicante y me gustaria dotar dotarla de calor y frío y creo que el sistema de bomba de calor es el más adecuado

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