Funcionamiento de la bomba de calor explicado de forma sencilla
¿Qué es una bomba de calor? La bomba de calor es un sistema de climatización respetuoso con el medio ambiente que utiliza tecnología eficiente para aprovechar la energía de nuestro entorno. Si busca una explicación fácil de entender sobre la tecnología de las bombas de calor, sigue leyendo este artículo. Te daremos una explicación breve y clara de cómo funciona y se instala una bomba de calor, el esquema de funcionamiento que utiliza el sistema de bomba de calor y cómo funcionan los diferentes tipos de bombas de calor.
Índice
- ¿Cómo funciona un sistema de calefacción con bomba de calor?
- Estructura y principio de la bomba de calor explicados de forma sencilla
- Funcionamiento de una bomba de calor aire-agua
- ¿Cómo funciona una bomba de calor geotérmica?
- Funcionamiento de una bomba de calor agua-agua
- ¿Cómo funciona una bomba de calor en invierno?
- ¿Una bomba de calor también puede enfriar?
- Preguntas frecuentes
¿Cómo funciona un sistema de calefacción con bomba de calor?
El medio ambiente ofrece fuentes inagotables de energía, que pueden aprovecharse de la bomba de calor para la calefacción. En pocas palabras, las bombas de calor extraen energía del aire, el suelo o el agua subterránea circundante y aprovechan el calor extraído para calefacción y agua caliente, transportándolo a los espacios habitables. Con la ayuda de energía ambiental gratuita, la bomba de calor puede lograr de forma fácil y eficiente un alto nivel de confort térmico en la casa. La tecnología de bombas de calor se basa esquemáticamente en el mismo principio, aunque el tipo de fuente de energía utilizada difiere.
El funcionamiento de una bomba de calor se puede comparar con el principio de un frigorífico, con la diferencia de que se genera calor en lugar de frío. Mientras que un frigorífico extrae calor de su interior y lo disipa al exterior para enfriar los alimentos, la bomba de calor, por el contrario, extrae calor del ambiente exterior de la casa y lo utiliza para calentar los espacios habitables.
Estructura y principio de la bomba de calor explicados de forma sencilla
La estructura de una bomba de calor está compuesta por tres componentes con los que funciona el sistema de bomba de calor:
- La fuente de calor (aire, tierra, agua subterránea), de la que se extrae la energía del medio ambiente.
- La bomba de calor, que aprovecha el calor ambiental extraído mediante tecnología de bomba de calor.
- El sistema de distribución y almacenamiento de calor, que distribuye o almacena el calor en los espacios habitables.
Pero, ¿qué hace exactamente una bomba de calor para convertir el calor ambiental en energía térmica utilizable? Dentro de la bomba de calor, un principio técnico que consta de cuatro pasos funciona continuamente en un proceso de circuito cerrado. En el ciclo repetitivo de la bomba de calor, tiene lugar la evaporación, compresión, licuefacción y expansión de un refrigerante para generar energía de calefacción. El refrigerante líquido absorbe energía térmica del ambiente y debe elevarse a un nivel de temperatura que sea utilizable por el sistema de calefacción. Esto se hace usando algo de electricidad . Cuanto mayor sea la diferencia de temperatura entre la fuente de energía y el calor útil requerido, más potencia de accionamiento eléctrico deberá aplicarse.
Echemos un vistazo más de cerca al principio de la bomba de calor :
- Evaporación: en el llamado evaporador, el calor del ambiente se transfiere al circuito de la bomba de calor. Un refrigerante se encarga de absorber y transportar la energía térmica. Absorbe el calor ambiental en estado líquido, provocando que se evapore y se vuelva gaseoso.
- Compresión: En el compresor, que es accionado por corriente, el refrigerante gaseoso se comprime, aumentando considerablemente la presión y la temperatura. También puedes observar esta parte del principio de funcionamiento de una bomba de calor en una bomba de aire para bicicleta, que se calienta cuando bombeas aire. De ahí el término "bombeo" en relación con una bomba de calor.
- Licuar: En el tercer paso, el refrigerante comprimido y calentado transfiere su calor al circuito de calefacción, enfriándose así y volviendo a ser líquido. Esto sucede en el llamado condensador con ayuda de un intercambiador de calor. A continuación, el calor se almacena en el depósito de agua caliente y el depósito intermedio de la bomba de calor.
- Despresurización: En el paso final, se reduce nuevamente la presión del refrigerante líquido en una válvula de expansión o flash, haciendo que se enfríe aún más hasta alcanzar su temperatura inicial. El ciclo de la bomba de calor puede comenzar de nuevo. Habrás notado que los líquidos se enfrían cuando están presurizados y la presión se reduce en el caso de los aerosoles. La lata se enfría notablemente cuando se pulveriza durante un período de tiempo más largo.
A continuación analizamos la función de los tipos de bombas de calor, que se diferencian según la fuente de calor aprovechada.
Tu socio inteligente para bombas de calor
En Junkers Bosch te ofrecemos el mejor servicio y uno de nuestros principales objetivos es avanzar en innovación tecnológica y eficiencia, cuidando de ti y del planeta. ¿Qué te brinda Junkers Bosch?
- Sólida experiencia innovadora
- Altos estándares de calidad y seguridad
- Más de 100 años de experiencia en termotecnia y siendo especialistas en sistema de agua caliente sanitaria y calefacción
- Servicio de financiación
Funcionamiento de una bomba de calor aire-agua
En una bomba de calor aire-agua, la energía térmica del aire exterior sirve como fuente de calor. Se puede roscar fácilmente simplemente instalando el dispositivo y, por lo tanto, requiere poco esfuerzo de construcción. El funcionamiento de la bomba de calor aire-agua sigue el mismo esquema que todos los tipos de bombas de calor, en el sentido de que un refrigerante absorbe el calor ambiental. En una bomba de calor aire-agua, el aire ambiente es aspirado por un ventilador, conducido a un intercambiador de calor y convertido en energía calefactora en el circuito de la bomba de calor mediante la evaporación, compresión, condensación y expansión de un refrigerante . Un factor decisivo en este proceso es la temperatura de la fuente de energía. La temperatura del aire no es constante, sino que cambia según la estación. Esto crea diferencias de temperatura que el sistema de bomba de calor debe compensar. Cuanto más frío es el aire exterior aspirado, más debe elevarse la temperatura en el circuito frigorífico para poder utilizar la energía para calefacción y producción de agua caliente.
Es bueno saberlo: las bombas de calor de agua caliente sanitaria también utilizan el aire como fuente de calor, pero no el aire exterior, sino el aire caliente de la habitación que ya está presente en el edificio. Con el calor residual de los sistemas técnicos es posible abastecer de agua caliente la casa. Por eso también se le llama bomba de calor de agua caliente. La calefacción con bomba de calor de agua caliente sanitaria no funciona. Lo mismo se aplica a las bombas de calor aire-aire, que utilizan el aire de escape de los espacios interiores para recuperar calor para los sistemas de ventilación en edificios nuevos de alta eficiencia.
¿Cómo funciona una bomba de calor geotérmica?
El funcionamiento de una bomba de calor geotérmica se basa en el principio de la energía geotérmica . Se refiere a la energía térmica almacenada en el suelo. La bomba de calor de salmuera-agua utiliza energía térmica del suelo como fuente de calor . El funcionamiento de una bomba de calor de salmuera-agua es posible gracias a sondas de tierra o colectores de tierra , que extraen el calor del subsuelo y lo convierten en energía utilizable para la calefacción y la preparación de agua caliente durante el ciclo de la bomba de calor. Para aprovechar la energía geotérmica son necesarios movimientos de tierras o perforaciones profundas. Dependiendo de la profundidad del pozo, se puede aprovechar el calor cercano a la superficie o el calor profundo. La temperatura de la fuente de calor es crucial para la eficiencia y el funcionamiento de una bomba de calor. En el suelo, la temperatura del suelo es relativamente constante durante todo el año. De este modo, la bomba de calor geotérmica funciona de forma especialmente eficiente.
Funcionamiento de una bomba de calor agua-agua
Una bomba de calor agua-agua utiliza la energía térmica del agua subterránea como fuente de calor . Para funcionar, la llamada bomba de calor de agua subterránea requiere dos pozos : un pozo de succión, que extrae el agua subterránea, y un pozo de absorción, que devuelve el agua usada al suelo. El funcionamiento de la bomba de calor agua-agua, como en todo tipo de bombas de calor, se basa en un circuito frigorífico cerrado. En este caso, el refrigerante absorbe la energía térmica del agua subterránea y la hace utilizable para la calefacción de espacios en el ciclo de la bomba de calor. El agua subterránea tiene temperaturas constantemente altas. Por tanto, la bomba de calor agua-agua se considera la bomba de calor más eficiente.
¿Cómo funciona una bomba de calor en invierno?
A pesar de las bajas temperaturas exteriores, una bomba de calor funciona de forma fiable incluso en invierno, porque en el suelo y en las aguas subterráneas prevalecen temperaturas constantes, independientemente de la estación . Incluso con temperaturas exteriores inferiores a 0 °C, el funcionamiento de la bomba de calor en invierno es posible y económico gracias a su alta eficiencia. Si se producen temperaturas extremas bajo cero de hasta -20 °C, se conecta temporalmente una calefacción eléctrica como respaldo. De esta manera, la bomba de calor puede seguir suministrando suficiente calor incluso a temperaturas exteriores muy bajas sin perder eficiencia. Alternativamente, también se puede utilizar una bomba de calor como sistema híbrido en combinación con una caldera de gas , que en invierno se hace cargo de la carga máxima.
¿Está básicamente buscando consejos sobre cómo reducir sus costes de calefacción? Tanto si vive en un apartamento alquilado como en su propia casa, nuestra guía sobre calefacción económica le indicará cómo puede reducir fácilmente sus costes de calefacción y ahorrar energía adicional.
¿Una bomba de calor también puede enfriar?
La genialidad de una bomba de calor es que es el único sistema de calefacción que puede calentar y enfriar en su función. De esta forma, podrás hacer un buen uso de tu bomba de calor durante todo el año y eliminar la necesidad de aire acondicionado adicional en tu hogar. Puede enfriar sus habitaciones en verano con una bomba de calor si la unidad tiene una función de bomba de calor reversible y se planifica en consecuencia desde el principio. Muchos modelos también pueden equiparse posteriormente con una función de refrigeración. Lo importante aquí es que el sistema de calefacción debe adaptarse de forma óptima al aire acondicionado con bomba de calor. Los sistemas de calefacción de pared o de suelo son los más adecuados para enfriar con una bomba de calor.
La refrigeración con bomba de calor funciona de la misma manera que la generación de calor, sólo que a través de un circuito frigorífico inverso. En este proceso, el calor del sistema de calefacción se disipa hacia el exterior, que enfría el sistema de calefacción. Sin embargo, el efecto refrescante de una bomba de calor reversible no es tan fuerte como el de un aire acondicionado.
Es bueno saberlo: ¿una bomba de calor también funciona con radiadores normales? Obtenga más información en nuestra guía de radiadores con bomba de calor.
Preguntas frecuentes
¿Qué es una bomba de calor?
Cómo funciona una bomba de calor explicado de forma sencilla ?
¿Cómo es una bomba de calor?
Cómo funciona una bomba de calor para la casa?
¿Cómo funciona una bomba de calor aerotérmica en invierno?