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Bomba de calor: tipos y modo de instalación

Cada día está más claro que la bomba de calor es, no solo el futuro, sino el presente de la climatización. Evitar la emisión de gases de efecto invernadero, aumentar la eficiencia, y sobretodo no depender de combustibles fósiles de importación es lo que nos ofrecen los diferentes tipos de bombas de calor. Constantemente vemos que las políticas de los países cambian y perjudican la importación de petróleo o gas. Problema que, con un sistema de climatización por aerotermia, por ejemplo, no tendríamos.

Algo evidente es que las bombas de calor son el sistema de climatización más eficiente que existe actualmente. Estos equipos pueden llegar a producir 4 kW de calor con apenas 1 kW de electricidad. Para mejorar aún más el sistema de climatización y asegurarnos que es totalmente ecológico es ideal acudir a una electricidad “limpia”. Si disponemos en nuestra vivienda de un sistema de paneles fotovoltaico nos aseguramos que la electricidad se ha producido sin emisiones de CO2.

No obstante, estamos hablando de la bomba de calor sin conocer bien qué es y cómo funciona.

¿Qué es y cómo funciona una bomba de calor?

Las bombas de calor son equipos que usamos para la generación de agua caliente y para la climatización de nuestros hogares, oficinas y negocios. Bien sea para calefacción o para refrigeración. Esto es una gran ventaja frente a otros sistemas, sobre todos los basados en combustibles fósiles. Ya que estos últimos solo se pueden usar en invierno. Las calderas de gas o gasóleo no son capaces de generar frío.

Su funcionamiento se basa en aprovechar la energía térmica que contienen el aire, el agua y la tierra del subsuelo que nos rodea. Aplicando las leyes de la termodinámica a un gas frigorífico podemos trasladar esa energía térmica de aire, del agua o del subsuelo a nuestra vivienda.

Otra gran ventaja de la bomba de calor es su capacidad para funcionar en dos direcciones. Es decir, puede llevar calor del exterior a nuestra vivienda, o de dentro de casa al exterior. Así, podemos aprovecharla tanto en verano como en invierno, para calefactar o para refrescar nuestros hogares.

Para funcionar, la bomba de calor utiliza un gas o líquido que tiene la capacidad de absorber y ceder temperatura con cierta facilidad. Para ello, el gas es sometido a ciclos completos de compresión, condensación, expansión y evaporación. En el paso de la condensación desprende calor y durante la evaporación lo absorbe. Se separan físicamente estos dos procesos para realizarlos en el lugar donde nos interesa absorber o ceder calor. De manera que se consigue aprovechar la temperatura de un sitio, para llevarla al otro lado.

Tipos diferentes de bombas de calor que existen

Con la mejora de la tecnología se ha conseguido desarrollar bombas de calor que aprovechen la energía térmica contenida en cualquier elemento. Es decir, podemos robar o ceder calor al aire que nos rodea, al agua acumulada en embalses, lagos o en bolsas subterráneas y, además, de la tierra del subsuelo. Para poder aprovechar su uso tanto con el agua, el aire o la tierra, las bombas de calor deben sufrir ciertas variaciones en su diseño y por ello las denominamos de manera diferente.

Bomba calor aire-agua o de aerotermia

Este tipo de bomba de calor aprovecha la energía contenida en el aire del exterior de nuestras casas y la traslada al agua de uno o varios depósitos. Así, podemos usar un depósito para el suministro de agua sanitaria o ACS y otro para la calefacción. Como vemos, se nombra primero el sitio de donde se extrae la energía calorífica y el segundo hace referencia al lugar donde depositamos ese calor.

Aire acondicionado o bomba calor aire-aire

Por otro lado, tenemos las bombas de calor aire-aire, que son los tradicionales aires acondicionados. Los equipos de aire acondicionado aprovechan la energía térmica del aire del exterior de los edificios, para calentar o enfriar el aire de dentro. Este tipo de bombas de calor solo funcionaban en modo frío en sus orígenes. Posteriormente, se invento la válvula de cuatro vías que hacia posible la reversión del ciclo, de forma que funcionará también para el invierno. Así, apareció lo que muchas personas conocen como el aire acondicionado con bomba de calor.

Bomba de calor tierra-agua o geotérmica

Las bombas de calor tierra-agua se conocen también por la denominación de geotérmicas. Como su nombre indica aprovechan la energía térmica del subsuelo para generar climatización o agua caliente. Son consideradas el tipo de bombas de calor eficientes de todas. Esto es gracias a la gran estabilidad en la temperatura del subsuelo, ya que es mucho más constante que la del aire y el agua.

A pocos metros de profundidad la temperatura de la tierra es mucho más constante durante todo el año que la del aire o el agua de un estanque. Una tubería enterrada en el subsuelo facilita más el funcionamiento de las bombas de calor que haciendo el intercambio con el aire, por ejemplo. A través de un circuito de tuberías enterradas se disipa la energía que se ha recogido del interior de la vivienda.

Esta red de tuberías que hacen posible el funcionamiento de la bomba de calor geotérmica debe ser calculada por un técnico especializado. Así, nos aseguramos que su longitud y diámetro es suficiente para que la bomba de calor disipe o pueda absorber toda la energía que la bomba de calor demanda. El técnico o ingeniero determinará la longitud de los tubos, su profundidad de instalación y disposición, para garantizar el adecuado intercambio térmico.

Esta red de tuberías puede instalarse de diferentes modos, bien en un pozo o de forma superficial. Si se opta por un pozo por falta de espacio en nuestro jardín, debemos tener en cuenta la profundidad que debe alcanzar el pozo. En el caso de disponer de bastante terreno para hacerla en superficie, solo tendremos que escavar un par de metros. Sin embargo, quizás necesitemos un centenar de metros cuadrados, la cantidad exacta nos la dirá el técnico.

Bomba de calor hidrónica o agua-agua

Por último, tenemos la bomba de calor agua-agua, que también es conocida como hidrónica. Para su instalación necesitamos que haya alguna acumulación de agua. Puede ser en forma subterránea, para lo que realizaremos un pozo, o superficial.  En esta acumulación de agua se sumerge la tubería que sirve ala bomba de calor para disipar o absorber el calor que luego trasladará a nuestra vivienda. Al igual que en las bombas geotérmicas la longitud y diámetro de la tubería debe ser calculada por un técnico con conocimientos en termodinámica, para que el intercambio térmico se pueda realizar correctamente.

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