La calefacción por Bomba de Calor es la gran desconocida del público, pero es la que tiene mayor eficiencia energética de todos los sistemas de calefacción, pues consume, para la misma aportación de calor, solo un tercio de energía respecto a un sistema con caldera de gasoil, y solo la mitad de una caldera de gas, considerada por muchos como la más económica en el coste del consumo.
#1 Lo voy a menear para ver si la discusión se anima y algún experto nos ilumina. La verdad es que hay algunos puntos que no sé si comprar y otros que no quedan bien explicados. Por ejemplo:
¿No consume energía la bomba de calor?. Pues no para calentar el aire, pero si para “bombearlo” y meterlo dentro de la casa.
No soy un experto pero yo diría que para comprimir el aire (ahí se genera calor) sí que se consume energía.
Tampoco explica porque hay un líquido a muchos grados bajo cero (cosa que intuitivamente y a no ser que haya alguien haciendo trabajo para enfriarlo va en contra del principio de equilibrio técnico).
De todas formas me interesa mucho el tema de saber qué sistemas son más eficientes, ya que entramos en una era de energía cara y la divulgación en este campo es muy valiosa.
#2 Me parecen muy interesantes las dudas que planteas. A ver si como dices tu alguien que entienda bien el funcionamiento nos las aclara porque me parece un debate interesante y útil.
No soy ningún experto en el tema, pero en la carrera tuve una asignatura en la que se estudiaban esos sistemas.
Básicamente el sistema consiste en disponer de una fuente de energía a baja temperatura (aire exterior, una gran masa de agua...) y bombear parte de ese esa energía a un destino que está a una temperatura más alta. Como de forma natural el calor siempre fluye del cuerpo con más temperatura al cuerpo con menos temperatura, realizar el proceso inverso consume energía (la energía eléctrica con que se alimenta la bomba). El sistema es rentable si la energía que se consume para conseguir un determinado aumento de temperatura en el destino es menor que la energía que se consumiría calentando directamente el destino (con una caldera o con radiadores eléctricos, por ejemplo).
Hablo del proceso de calefacción porque quizás sea el más contra intuitivo. El uso de la bomba de calor para refrigerar no deja de ser lo mismo que una nevera.
Entonces, la idea es quitarle calor al aire, a una gran masa de agua o a la fuente de la que dispongamos (enfirándola, por supuesto) y volcar ese calor en la casa. Para ese proceso se usa un fuido que actúa como "transporte" para ese calor. Ese fluido tiene una temperatura de evaporación baja, y trabaja alternando los estados líquido y gaseoso. Ése es el líquido a muchos grados bajo cero que menciona #2, con el matiz de que no siempre está a muchos grados bajo cero. El ciclo que sigue ese fluido es:
- Estando en forma de líquido frío, se le hace pasar por un intercambiador en el que absorbe calor de la fuente externa. Esto es posible porque, aunque la fuente externa tenga una temperatura baja, el líquido está más frío todavía. Mientras absorbe calor de la fuente externa cambia su estado a gaseoso, lo cual permite captar más calor todavía, porque el calor de transformación (la energía necesaria para un cambio de estado) es mucho más alto que el calor específico. Obtenemos un gas a una temperatura próxima a la de la fuente externa.
- Ese gas gas es comprimido por un compresor, normalmente eléctrico. Al aumentar su presión su temperatura aumenta hasta ser mayor que la del destino. Esta fase es la única en la que se consume energía.
- El gas caliente se pasa por otro intercambiador, donde cede parte de su calor al destino (aire caliente para calentar una casa, por ejemplo). La pérdida de calor hace que vuelva a fase líquida, aunque mantiene la alta presión.
- El líquido se hace pasar por una válvula de expansión, perdiendo presión y temperatura en el proceso. Volvemos a obtener el fluido frío, y se vuelve al primer paso del ciclo.
Estudié esto hace muchos años, así que mis disculpas por adelantado su he metido la pata en algo
#5 El problema es que con la misma cantidad de gas natural no se produce la misma calor que con la misma cantidad de electricidad, de ahi lo que explica #4 "El sistema es rentable si la energía que se consume para conseguir un determinado aumento de temperatura en el destino es menor que la energía que se consumiría calentando directamente el destino (con una caldera o con radiadores eléctricos, por ejemplo)"
#5 En una bomba de calor se define un índice, el COP, que indica la potencia que se cede al sistema de destino en función de la potencia consumida. El COP depende de la potencia calorífica que se cede al sistema, que a su vez depende de la las temperaturas del foro frío y del foco caliente. La fórmula es:
COP = (Q + W)/W
Siendo W la potencia consumida por el compresor, y Q la potencia calorífica transmitida del foco frío al caliente. Los valores típicos del COP están entre 2 y 6, de modo que el sistema puede transmitir al sistema a calefactar hasta seis veces más potencia que la que consume. Para valores mayores de 3 (nada extraños) la bomba de calor sería más económica que calefactar el sistema quemando gas natural.
Comentarios
El post es de 2010 pero es la mejor explicación que he encontrado y he creido que merecía la pena compartirlo.
#1 Lo voy a menear para ver si la discusión se anima y algún experto nos ilumina. La verdad es que hay algunos puntos que no sé si comprar y otros que no quedan bien explicados. Por ejemplo:
¿No consume energía la bomba de calor?. Pues no para calentar el aire, pero si para “bombearlo” y meterlo dentro de la casa.
No soy un experto pero yo diría que para comprimir el aire (ahí se genera calor) sí que se consume energía.
Tampoco explica porque hay un líquido a muchos grados bajo cero (cosa que intuitivamente y a no ser que haya alguien haciendo trabajo para enfriarlo va en contra del principio de equilibrio técnico).
De todas formas me interesa mucho el tema de saber qué sistemas son más eficientes, ya que entramos en una era de energía cara y la divulgación en este campo es muy valiosa.
#2 Me parecen muy interesantes las dudas que planteas. A ver si como dices tu alguien que entienda bien el funcionamiento nos las aclara porque me parece un debate interesante y útil.
No soy ningún experto en el tema, pero en la carrera tuve una asignatura en la que se estudiaban esos sistemas.
Básicamente el sistema consiste en disponer de una fuente de energía a baja temperatura (aire exterior, una gran masa de agua...) y bombear parte de ese esa energía a un destino que está a una temperatura más alta. Como de forma natural el calor siempre fluye del cuerpo con más temperatura al cuerpo con menos temperatura, realizar el proceso inverso consume energía (la energía eléctrica con que se alimenta la bomba). El sistema es rentable si la energía que se consume para conseguir un determinado aumento de temperatura en el destino es menor que la energía que se consumiría calentando directamente el destino (con una caldera o con radiadores eléctricos, por ejemplo).
Hablo del proceso de calefacción porque quizás sea el más contra intuitivo. El uso de la bomba de calor para refrigerar no deja de ser lo mismo que una nevera.
Entonces, la idea es quitarle calor al aire, a una gran masa de agua o a la fuente de la que dispongamos (enfirándola, por supuesto) y volcar ese calor en la casa. Para ese proceso se usa un fuido que actúa como "transporte" para ese calor. Ese fluido tiene una temperatura de evaporación baja, y trabaja alternando los estados líquido y gaseoso. Ése es el líquido a muchos grados bajo cero que menciona #2, con el matiz de que no siempre está a muchos grados bajo cero. El ciclo que sigue ese fluido es:
- Estando en forma de líquido frío, se le hace pasar por un intercambiador en el que absorbe calor de la fuente externa. Esto es posible porque, aunque la fuente externa tenga una temperatura baja, el líquido está más frío todavía. Mientras absorbe calor de la fuente externa cambia su estado a gaseoso, lo cual permite captar más calor todavía, porque el calor de transformación (la energía necesaria para un cambio de estado) es mucho más alto que el calor específico. Obtenemos un gas a una temperatura próxima a la de la fuente externa.
- Ese gas gas es comprimido por un compresor, normalmente eléctrico. Al aumentar su presión su temperatura aumenta hasta ser mayor que la del destino. Esta fase es la única en la que se consume energía.
- El gas caliente se pasa por otro intercambiador, donde cede parte de su calor al destino (aire caliente para calentar una casa, por ejemplo). La pérdida de calor hace que vuelva a fase líquida, aunque mantiene la alta presión.
- El líquido se hace pasar por una válvula de expansión, perdiendo presión y temperatura en el proceso. Volvemos a obtener el fluido frío, y se vuelve al primer paso del ciclo.
Estudié esto hace muchos años, así que mis disculpas por adelantado su he metido la pata en algo
#5 El problema es que con la misma cantidad de gas natural no se produce la misma calor que con la misma cantidad de electricidad, de ahi lo que explica #4 "El sistema es rentable si la energía que se consume para conseguir un determinado aumento de temperatura en el destino es menor que la energía que se consumiría calentando directamente el destino (con una caldera o con radiadores eléctricos, por ejemplo)"
Será todo lo eficiente que queráis, pero ante esto:
Gas natural: 0,04600031 €/KWh
Electricidad: 0,142319 €/KWh
No hay discusión posible.
#5 En una bomba de calor se define un índice, el COP, que indica la potencia que se cede al sistema de destino en función de la potencia consumida. El COP depende de la potencia calorífica que se cede al sistema, que a su vez depende de la las temperaturas del foro frío y del foco caliente. La fórmula es:
COP = (Q + W)/W
Siendo W la potencia consumida por el compresor, y Q la potencia calorífica transmitida del foco frío al caliente. Los valores típicos del COP están entre 2 y 6, de modo que el sistema puede transmitir al sistema a calefactar hasta seis veces más potencia que la que consume. Para valores mayores de 3 (nada extraños) la bomba de calor sería más económica que calefactar el sistema quemando gas natural.