En este apartado vamos a ver un concepto mencionado con anterioridad y que puede ser aplicado a cualquier tipo de aire acondicionado; es la Bomba De Calor.
Aunque el aire acondicionado está generalmente asociado a la producción de aire frío para el verano, como su propio nombre dice, el objetivo es más amplio y debería de cubrir también las necesidades de calor que tenemos en invierno (bomba de calor).
Para tal fin es por lo que se ha desarrollado el sistema denominado bomba de calor.
Consiste en invertir lo que conocemos por ciclo de refrigeración, de tal forma que el evaporador, o unidad interior, (que va situado en el interior del local) hará las veces de condensador, o unidad exterior, y por tanto suministrará al local aire caliente y viceversa. Lo que era el condensador pasará a ser el evaporador e impulsará el aire al exterior.
El efecto es el mismo que ocurriría si al llegar el invierno le diéramos la vuelta al aparato y cambiáramos su ubicación física.
La bomba de calor consiste únicamente en la inversión del ciclo, y los aparatos que disponen de ellas llevan esto claramente especificado (Aire Acondicionado y Bomba de calor)
Comúnmente a los aparatos de aire acondicionado se les conoce por:
- Aire acondicionado, si solamente producen frío.
- Bomba de calor, si es capaz de producir frío y calor.
Contenido
Que es bomba de calor en aire acondicionado
La bomba de calor en aire acondicionado es un sistema que utiliza la tecnología de transferencia de calor para enfriar o calentar un espacio. Este tipo de bomba de calor utiliza el aire ambiente como fuente de calor o frío, dependiendo de la temporada.
En invierno, la bomba de calor en aire acondicionado funciona de manera inversa. Extrae el calor del aire exterior y lo lleva al interior, calentando así el ambiente. El refrigerante se evapora a baja temperatura en el exterior, absorbiendo el calor del aire frío. Luego, se comprime y libera el calor en el interior, proporcionando calefacción.
Este sistema es una opción eficiente y sostenible, ya que utiliza energía renovable del aire para calentar o enfriar un espacio. Además, al ser un sistema reversible, cumple una función dual de climatización tanto en verano como en invierno.
En resumen, es una tecnología que utiliza la transferencia de calor para enfriar o calentar un espacio. Esta bomba de calor utiliza el aire ambiente como fuente de calor o frío, dependiendo de la temporada, y es una opción eficiente y sostenible para la climatización de espacios.
Cómo funciona una bomba de calor
Una bomba de calor es un sistema de climatización que utiliza la energía del aire, agua o suelo para generar calor o frío. Funciona mediante un ciclo termodinámico que aprovecha la capacidad de ciertos fluidos refrigerantes para cambiar de estado a diferentes temperaturas.
El principio de funcionamiento de una bomba de calor se basa en la transferencia de calor mediante un compresor, un evaporador, un condensador y una válvula de expansión. El compresor comprime el fluido refrigerante, aumentando su temperatura y presión. A continuación, el fluido pasa por el condensador, donde cede calor al medio ambiente, ya sea el aire, el agua o el suelo.
Después de ceder calor en el condensador, el fluido refrigerante se enfría y se expande a través de la válvula de expansión, lo que reduce su temperatura y presión. A continuación, el fluido pasa por el evaporador, donde absorbe calor del medio ambiente a través de un intercambiador de calor. Este proceso de absorción de calor enfría el medio ambiente y proporciona el efecto de refrigeración.
En el caso de utilizar la bomba de calor para calefacción, el ciclo se invierte. El fluido refrigerante absorbe calor del medio ambiente y lo transfiere al sistema de calefacción a través del evaporador. El compresor aumenta la temperatura y presión del fluido, que luego cede calor al ambiente a través del condensador.
La bomba de calor es una opción eficiente y sostenible de climatización, ya que aprovecha la energía renovable presente en el aire, agua o suelo. Además, su funcionamiento es más económico que otros sistemas convencionales, como calderas de gas o sistemas de aire acondicionado tradicionales.
Rendimiento de los Equipos de Bomba De Calor
A continuación vamos a ver cómo la Bomba de calor es capaz de suministrar más energía que la que consume. Si, ya se que suena descabellado pero veamos el por qué.
El enunciado anterior supone una aparente contradicción con la primera ley de termodinámica que dice:
La energía ni se crea ni se destruye, experimentando únicamente transformaciones a lo largo de las cuales el contenido de energía permanece constante.
Esto equivale a decir que si un dispositivo absorbe de la red eléctrica energía por valor de 1 kWh, no puede esperarse que él mismo suministre más de 1 kWh de energía; en este caso el rendimiento sería máximo e igual a la unidad, ya que dicho rendimiento se valora dividiendo la energía suministrada por la energía absorbida.
Sin embargo, una Bomba de calor puede suministrar a un local 2,5 kWh., por ejemplo, absorbiendo de la red 1 kWh. Este funcionamiento es pues contradictorio con la ley física enunciada, aunque como a continuación se expone, la contradicción es sólo aparente.
De esta manera, si conviniéramos en medir el rendimiento como el cociente entre la energía suministrada Qc y la totalidad de la energía que entra al equipo (sea gratuita o no), el rendimiento sería igual a 1.
Para que todo el mundo lo entienda, esto ocurre con la bomba de calor porque la unidad interior pasa a ser exterior y viceversa, y si te fijas en el tamaño de la unidad exterior es mucho más grande que la interior siendo el intercambiador de la misma mucho más grande que el de la interior, e ahí el aumento en el rendimiento para el ciclo de Bomba de Calor. En la misma ficha técnica de cualquier aparato puedes ver que en calor la máquina rinde mucho más que en frío.
Presostato De Alta
Como su nombre indica, este tipo de presostato en la bomba de calor controla la alta presión del circuito, por lo que deben de ir conectados a la descarga del compresor.
En la mayoría de las ocasiones suele fabricarse con rearme manual, ya que si la presión en el circuito de alta crece suficientemente como para producir la interrupción del funcionamiento del compresor, a través del presostato de alta, suele ser señal de que se han producido anomalías en el funcionamiento de la instalación que es necesario subsanar para conseguir una marcha normal.
Las causas más comunes que dan lugar a un aumento de la presión alta de la instalación, y con ello a que actúe el presostato, suelen ser la no circulación de fluido frío para la condensación o una obstrucción en la instalación (normalmente en la válvula de expansión), suciedad en el condensador, que dificulta el intercambio térmico o incondensables en el interior del circuito.
Válvula de Inversión del Ciclo, en Bombas de Calor
Denominada también Válvula De Cuatro Vías, la válvula de inversión de ciclo se utiliza para invertir la función de los intercambiadores, es decir, para que el evaporador pueda funcionar como condensador y el condensador como evaporador, cuando la demanda térmica de los locales lo exige.
En el siguiente dibujo se puede ver el funcionamiento de la válvula de cuatro vías para el ciclo de invierno (bomba de calor), de manera que esta, como ya hemos explicado, deja pasar el refrigerante frío hacia la unidad exterior y el caliente para la interior. Para el ciclo de verano sería exactamente al contrario.
La mayoría de las válvulas de cuatro vías funcionan como se ha representado en el dibujo; la única diferencia está en el método utilizado para el movimiento del pistón. El método más comúnmente empleado es el del pistón movido por la presión del mismo refrigerante, mandada por una válvula electromagnética que se puede ver en la foto de arriba.
Sobre las caras interiores de los dos pistones existe siempre la presión del gas refrigerante a la salida del compresor. A través de la válvula solenoide, la presión en la aspiración del compresor se conduce sobre la cara exterior de uno u otro pistón, lográndose así su posicionamiento según la válvula electromagnética esté o no esté excitada.
La válvula solenoide actúa como válvula piloto, aunque nada impide diseñar la válvula de cuatro vías con su pistón directamente acoplado a un electroimán.
Bueno para terminar, y resumiendo un poco, lo que hace que nuestro equipo de aire acondicionado tenga bomba de calor es simplemente una válvula de cuatro vías, que dependiendo el ciclo que queramos, actúa de una manera o de otra, enviando el refrigerante frío o caliente para un lado o para otro.
Y esto a sido todo por hoy, espero que te haya servido de ayuda, si a sido así espero que lo compartas con tus contactos 😉 .
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