La bomba de calor supone un paso importante hacia la eficiencia y el ahorro energético utilizando como fuente de energía algo tan simple como el propio aire ambiente (Aerotermia), el agua o la tierra (Geotermia).
El funcionamiento de una bomba de calor se basa en los principios de la termodinámica y se puede estructurar en cuatro pasos:
- El fluido refrigerante está a baja temperatura y a baja presión yen estado líquido. El aire aspirado del ambiente pasa a través del evaporador, dónde el fluido refrigerante absorbe la temperatura del aire ambiente y cambia de estado. Al mismo tiempo, el aire es expulsado a una temperatura más baja.
- El fluido refrigerante llega en forma de vapor pero todavía a baja presión. Pasándolo a través del compresor se produce un aumento de la presión con el consiguiente aumento de temperatura.
- Como resultado se obtiene vapor en un estado elevado de energía que circula por el condensador situado a lo largo del calderín donde va cediendo toda la energía al agua acumulada, volviendo así a estado líquido.
- El fluido refrigerante ya en estado líquido se hace pasar por la válvula de expansión para obtener de nuevo el fluido en sus condiciones iniciales,a baja presión y a baja temperatura. De esta forma se puede volver a iniciar el proceso.
Un frigorífico es un ejemplo de una bomba de calor. El calor del interior del frigorífico se transfierehacia el exterior, aumentando la temperatura de la estancia. En una bomba de calorpara producción de agua caliente sanitaria el funcionamiento es parecido, el gas absorbe el calor del aire del ambiente y lo cede al acumulador de agua a través de un condensador.
La eficiencia de una bomba de calor se mide por su coeficiente de rendimiento COP (Coefficient of Performance). Se trata de una relación entre el calor cedido y la energía eléctrica consumida por el compresor. Para una correcta eficiencia y funcionalidad, una bomba de calor debe alcanzar un COP de entre 2 y 6, dependiendo de la diferencia entre las temperaturas de ambos focos (interior o exterior). El COP es variable según el tipo de bomba de calor y según las condiciones de funcionamiento. La variable que más influye en su funcionamiento es la temperatura ambiente, aunque también influye la temperatura entrada agua fría, temperatura de preparación y la humedad relativa.
Hay cinco tipos principales de bomba a calor:
- Aire- Aire: El calor que se toma del aire se transfiere directamente al aire del local que debe calentarse.
- Aire- Agua: El calor se toma del aire y se transfiere a un circuito de agua que abastecerá un suelo/techo radiante/refrescante, radiadores de baja temperatura, ventilo convectores o aerotermos o acumuladores de Agua Caliente Sanitaria.
- Agua- Agua: El sistema toma el calor de un circuito de agua en contacto con un elemento que le proporcionará el calor para transferirlo a otro circuito de agua como en el caso anterior. Es el sistema generalmente adoptado por las bombas de calor geotérmicas.
- Geotérmica: Obtiene la energía del terreno a través de un fluido caloportador que absorbe el calor del suelo y lo transmite al circuito frigorífico de la bomba.
- Aerotermia: Este tipo de equipo es capaz de calentar o enfriar un ambiente como las bombas de calor aire-aire, calentar o refrescar un suelo radiante/refrescante e incluso calentar agua sanitaria (producir ACS).
En Mayekawa fabrican bombas de calor para aire acondicionado de gran tamaño desde el año 1971. Sus bombas de calor se usan en varios espacios que requieren aire acondicionado, como edificios de oficinas, fábricas, museos, instalaciones públicas y aeropuertos. Esta bomba utiliza eficazmente el calor de escape, como el que está en el aire y el agua, su tecnología es adaptable y ahorra energía.