Bomba de calor

Diagrama de flujo de una bomba de calor reversible, funcionando en el ciclo de refrigeración.

La bomba de calor es una máquina frigorífica que toma calor de un espacio frío y lo transfiere a otro más caliente gracias a un trabajo aportado desde el exterior, 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.

La máquina reversible

Al igual que en la máquina frigorífica, en la bomba de calor el ciclo más empleado es el de compresión de vapor, que funciona de idéntica forma que en aquella; utilizando los mismos refrigerantes, los mismos elementos y las mismas etapas de funcionamiento. Teniendo en cuenta entonces, que la misma máquina puede producir frío y calor, parece coherente utilizar un solo aparato para ambas funciones.

válvula de 4 vías para inversión invierno-verano

Para conseguir esto sin necesidad de desmontar la máquina en cada cambio de estación, aparecen las máquinas reversibles, que aunque frecuentemente se las conoce como bombas de calor reversibles, pueden perfectamente llamarse, máquinas frigoríficas reversibles. Es también un error muy extendido, pensar que una bomba de calor es un aparato que produce tanto frío como calor, aunque por todo lo dicho está claro que esto no es así.

Para hacer una bomba de calor reversible, lo único que hay que añadir a la máquina es una válvula inversora de cuatro vías, como la que se representa en la figura. La válvula es eléctrica, es decir, accionada por un solenoide. Esta válvula se intercala en el circuito frigorífico y se manda, generalmente, con un conmutador invierno-verano. Al accionar la válvula se cambia el sentido de circulación del fluido frigorífico, de forma que el evaporador se transforma en condensador y a la inversa[1] .

Durante el verano, el intercambiador de calor situado en el interior, hace las veces de evaporador, y de condensador el situado en la calle, mientras que en invierno, es al contrario. Debido a que tanto un intercambiador como el otro pueden ser evaporador y condensador, en este tipo de máquinas, se les denomina; unidad interior y unidad exterior.

La reversibildad de la máquina no supone ningún problema, salvo el número de horas de funcionamiento, que lógicamente será muy superior al de cualquier máquina de una sola función. En cuanto a los refrigerantes, aunque hay bastantes opciones, solo unos pocos como el 407c, 410A, 134A y algún otro, son los elegidos por la mayor parte de los fabricantes y se usan los mismos para todo tipo de máquinas, ya que cubren sobradamente el campo de temperaturas de las instalaciones de confort. La única parte de la máquina que tendrá que soportar condiciones "extraordinarias" respecto de las máquinas de una sola función será la unidad exterior, cuyo intercambiador, según la zona climática, tendrá que evaporar con temperaturas exteriores que pueden llegar hasta los -10ºC en invierno y también, condensar con temperaturas cercanas a los 40ºC en verano, lo cual solo requiere un buen dimensionamiento de la superficie de intercambio.

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