LA BOMBA DE CALOR

LA BOMBA DE CALOR

La bomba de calor es el nombre que se aplica a un acondicionador de aire que también marcha como radiador auxiliar en las estaciones intermedias además de su función primordial de calefacción en invierno. En términos pero sencillos, una bomba de calor puede funcionar invirtiendo la secuencia del proceso refrigerante para calentar un determinado recinto en lugar de enfriarlo.
Si bien la construcción de un evaporador facilita la extracción de calor del aire circulante, también deja aplicar el calor al aire circulante. De forma similar, la facultad de un condensador para transferir calor puede emplearse tanto para absorber como para difundir calor.
Las grandes cantidades de agua pueden constituir importantes fuentes de calor. Incluso en los días pero fríos del invierno, la temperatura de agua del mar en zonas templadas raramente desciende por debajo de los cuatro con cuatro grados . Esto quiere decir que aunque demasiado frío para la supervivencia humana, el mar tiene una gran cantidad de calor. En menor grado, lo mismo sucede con el aire que nos rodea. A pesar de que su temperatura puede llegar a descender hasta los cuarenta y cinco grados bajo cero, en este aire todavía hay alguna cantidad de calor. O sea, el “aire frío” tiene calor.
La bomba de calor extrae un poco de este calor del aire. A este fin, el refrigerante del sistema que se emplea por norma general para extraer calor el aire, se hace circular en dirección contraria a través de una válvula inversora de ciclo. El vapor refrigerante circula bajo presión desde el torno hacia el evaporador (serpentín interno). El ventilador hace circular aire de la habitación por un serpentín interno, haciendo que el refrigerante ceda su calor y pase al estado líquido. El refrigerante líquido pasa por un reductor (o válvula de expansión) hacia el condensador (serpentín exterior). Acá absorbe calor del aire exterior, hierve, se transforma en vapor y pasa de nuevo al compresor.
Recuérdese que el calor se transmite desde cuerpos de alta temperatura a cuerpos de temperatura menor. Para que la bomba de calor funcione adecuadamente, el refrigerante debe tener un punto de ebullición más bajo que la temperatura del aire circundante, aunque solo sea unos pocos grados. Si bien parezca que esta condición pueda limitar las posibilidades de una bomba de calor, los recientes perfeccionamientos de los refrigerantes y de las bombas mecánicas han hecho de las bombas de calor un dispositivo muy eficiente. Algunos modelos producen tanto calor que el panel frontal y las rejillas deflectoras deben fabricarse con un plástico singular que no se irregular ni forme ampollas.
puede verse la diferencia entre las fases de refrigeración y de calefacción. La válvula inversora de ciclo está activada por una bobina excitada eléctricamente. El impulso eléctrico para la bobina lo provee el termostato de la habitación, el cual invierte de forma automática el sentido de circulación del refrigerante cuando la temperatura del recinto baja hasta un valor predeterminado.
En los primeros modelos de acondicionadores con bomba de calor, el sentido de circulación del refrigerante se invertía a través de una válvula manual.
Del mismo modo que en un evaporador, el enfriamiento del aire circulante se produce por condensación. Durante el funcionamiento invertido, el agua condensada puede helarse cuando la temperatura del serpentín exterior cae bajo los 0ºC y la temperatura exterior está por debajo de los 6,5 grados (con posibles alteraciones debidas al contenido de humedad en el aire, a la construcción de la bomba de calor o bien otros factores). Los serpentines exteriores quedan cubiertos de hielo, reduciendo la transferencia de calor del aire a los serpentines.
Al sistema se le agrega un dispositivo anticongelante para eludir los inconvenientes del hielo. Consiste en un par de fuelles que poseen refrigerante. Uno de ellos está conectado a un cilindro detector del serpentín exterior. El otro está conectado a un tubo sensor de ambiente, el cual detecta únicamente la temperatura del aire que hay alrededor del serpentín.
Cuando la capa de hielo aumenta en grueso, entre el aire y el serpentín se transfiere menos calor, haciendo que la temperatura del serpentín se reduzca. Cuando la diferencia entre las temperaturas del aire y del serpentín se hace demasiado elevada, el descongelante abre el circuito del ventilador del serpentín exterior y envía un impulso eléctrico al termostato, haciendo que la bobina accione la válvula de inversión de ciclo
En estas condiciones, el refrigerante circula en el ciclo normal de refrigeración, lo que quiere decir que el condensador (serpentín exterior) se calienta lo bastante para derretir el hielo. Cuando la diferencia entre las temperaturas del aire y del serpentín se hace menor, el circuito anticongelante se abre, el termostato toma nuevamente el control y la válvula de inversión de ciclo restituye de nuevo el sentido de circulación del refrigerante al ciclo de calefacción. Al mismo tiempo, el ventilador del serpentín exterior se para y la bomba de calor continua realizando el ciclo de calefacción hasta el momento en que el hielo vuelve a provocar la puesta en marcha de la secuencia y también descongelamiento.