Diferencia entre revisiones de «Cómo aumentar la eficiencia de una bomba de calor»

Revisión del 12:01 10 oct 2016

Se discute a continuación cómo aumentar la eficiencia de una bomba de calor. Mayor eficiencia significa en este caso que se obtiene mayor cantidad de calor con el mismo consumo de electricidad o —en el caso de su uso con temperaturas menores a la de congelación del agua— que se evita la formación de hielo en el radiador de la bomba, caso en que la generación de calor es nula.

Introducción

Una bomba de calor es un artefacto que opera de modo inverso a una heladera o un acondicionador de aire en modo de refrigeración: extrae calor del ambiente exterior y lo introduce en una casa o recinto cualquiera.

Beneficios

En la Argentina del año 2016 no habían bombas de calor de alta eficiencia, ya que el uso más común de los acondicionadores de aire era disminuir la temperatura del aire. La calefacción de ambientes de lo hogares más pudientes se hacía entonces casi exclusivamente con estufas de gas o radiadores de agua calentada en un caldera.

Disminución del costo de operación.

Menor uso de un recurso escaso cuyo costo aumentará mucho a partir de 2016.

Disminución de la contaminación ambiental.

Cómo aumentar la eficiencia de generación de calor de un split

Los antiguos acondicionadores de aire eran grandes paratos que debían embutirse completamente en la pared de una habitación (o en una ventana, inhabilitando parcialmente su capacidad de aereación e iluminación), de modo que su instalación requería abrir un gran agujero en ella, con el consiguien costo y molestias a los habitantes del edificio. En estos aparatos el aire exterior era succionado por un ventilador a través de un radiador que lo enfriaba o calentaba según el caso. El principio de funcionamiento del sistema de calentamiento o refrigeración, que todavía se mantiene hoy en todos los tipos de acondicionadores, es el calentamiento de un gas cuando se comprime, y su enfriamiento cuando se dilata.

Esquema de funcionamiento de una bomba de calor mejorada.

La instalación se ha simplificado enormemente en los modernos acondicionadores de aire tipo split, palabra inglesa que significa dividido. Si nos limitamos a las bombas de calor, en el artefacto de este tipo la unidad de extracción de calor se encuentra en el medio ambiente exterior del recinto, mientra que la unidad de calentamiento del aire está en su interior. La única comunicación entre las dos unidades es una tubería de pequeño diámetro (del orden de 1 cm) que hace circular el gas calentado de la primera a la segunda. En este tipo de bombas de calor el aire exterior no se introduce nunca al recinto que se quiere calentar, sólo se calienta el aire interior mediante un proceso de circulación forzada controlado por un termostato que permite fijar el valor de temperatura máxima que se desea obtener.

Al no usar aire exterior se puede usar el aire caliente y contaminado con el tóxico monóxido de carbono que expelen al exterior las estufas de tiro balanceado. Como estas estufas están colocadas en el ambiente que se desea calentar (lo que no sucede con las calderas o sistemas distribuidos de calefacción), se puede aprovechar la alta temperatura de los residuos de combustión para facilitar la extracción hecha por la bomba de calor. Para eso basta agregar un conducto térmicamente aislado que redirija los gases de combustión hacia el lado de entrada de aire del radiador de la unidad exterior del acondicionador tipo split.

Fuentes generales

• Bomba de calor en Wikipedia en castellano. El artículo siguiente, para los que leen inglés, es mucho más completo que éste.
• Heat pump en la Wikipedia en inglés.
• Ministerio de Industria, Energía y Turismo de España; Prestaciones medias estacionales de las bombas de calor para producción de calor en edificios; Madrid (España); febrero de 2014.