Una bomba de calor (PAC) es una máquina termodinámica que extrae calor de un entorno natural llamado «fuente fría», como el aire, el agua o el suelo.Gracias a un suministro de energía eléctrica, transfiere este calor al fluido calefactor (generalmente agua, pero a veces aire). Las bombas de calor reversibles proporcionan calefacción en invierno y también refrigeración en verano.
El coeficiente de rendimiento (COP) de una bomba de calor es la relación entre la energía térmica que proporciona y la energía eléctrica que alimenta el compresor.Un COP de 3 significa que la bomba de calor consume 1 kWh de electricidad para suministrar 3 kWh térmicos a la vivienda. No obstante, cabe recordar que para producir 1 kWh de electricidad en una central térmica se consumen más de 3 kWh térmicos suministrados por fuel oil o gas.
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La bomba de calor se compone de cuatro elementos principales:
– Evaporador: recupera las calorías del ambiente externo (suelo/agua/aire), para transferirlas al refrigerante (frío y líquido) y llevarlos a ebullición;
– Compresor: aspira y comprime el refrigerante en forma de gas a baja temperatura, para transformarlo en gas caliente a alta presión;
– Condensador: recupera la energía del gas producido por el compresor, para cederla al agua del circuito de calefacción. El gas refrigerante se condensa para cambiar de un estado gaseoso a un estado líquido;
– Válvula de expansión: baja la temperatura del refrigerante líquido formado por el condensador, que será mucho menor y menor que la temperatura de la fuente de recuperación.
Así, la bomba de calor puede cubrir hasta el 70% de las necesidades de calefacción de una vivienda. El 30% restante (diferente según la fuente de energía y el modo de funcionamiento utilizado) corresponde al consumo de energía eléctrica útil para el funcionamiento de la bomba.
Hay 2 familias de bombas de calor:
Bomba de calor aerotérmica:
– La bomba de calor Aire/Aire funciona con dos unidades. La unidad exterior extrae calorías del aire y el ventiloconvector las devuelve a la casa principalmente para calentar pero también para enfriar en verano en el caso de una bomba de calor reversible;
– La bomba de calor Aire/Agua sirve para calentar el agua de un circuito de calefacción gracias al aire recogido en el exterior, pero también para asegurar la refrigeración de la vivienda en verano y la producción de agua caliente sanitaria (bajo determinadas condiciones). Así, se utiliza una tecnología de bomba de calor mixta, compuesta por un circuito para el refrigerante de los sensores, y un circuito para el agua caliente de los emisores de calor. La única limitación: es necesaria una calefacción adicional en caso de climas severos, en particular a partir de -5°C y la bomba se detiene.
Bomba de calor geotérmica:
Las bombas de calor Agua/Agua capturan el calor del suelo y lo liberan directamente en un circuito cerrado de calefacción por suelo radiante (bomba de calor de expansión directa), o en el agua que circula en los distintos emisores de calefacción (bomba de calor de proceso mixto).
Dependiendo de la superficie exterior y del terel Perelló, existen dos tipos de colectores para energía geotérmica:
– colectores horizontales que se colocan horizontalmente a poca profundidad y que, sin embargo, requieren una superficie suficiente;
– colectores verticales, más caros pero con menor agarre al suelo. Se disponen verticalmente en los pozos perforados previamente.