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Calefaccion por bomba de calor
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Una bomba de calor de absorción (PCA) es una bomba de calor accionada por energía térmica, como la combustión de gas natural, el vapor de agua calentada por la energía solar, el aire o el agua calentada por la geotermia[1][2], a diferencia de las bombas de calor de compresión que se accionan por energía mecánica[cita requerida].
Las AHP son más complejas y requieren unidades más grandes en comparación con las bombas de calor de compresión[3]. En particular, la menor demanda de electricidad de estas bombas de calor está relacionada con el bombeo de líquido únicamente[3]. Sus aplicaciones se limitan a aquellos casos en los que la electricidad es extremadamente cara o se dispone de una gran cantidad de calor no utilizado a temperaturas adecuadas y cuando la producción de refrigeración o calefacción tiene un valor mayor que el aporte de calor consumido[3] Los refrigeradores de absorción también funcionan según el mismo principio, pero no son reversibles y no pueden servir como fuente de calor[cita requerida].
El sistema de la bomba de calor se compone de algunas unidades principales como el generador, el condensador, el evaporador, el absorbedor y el intercambiador de calor, así como el dispositivo de aspiración, la bomba de blindaje (bomba de solución y bomba de refrigerante)[4] En el caso más sencillo, también se necesitan cinco intercambiadores de calor (en cada componente y un intercambiador de calor interno)[3][4] Otros componentes son los intercambiadores de calor de solución, las válvulas, así como el dispositivo de aspiración, la bomba de blindaje (bomba de solución y bomba de refrigerante) y otras piezas auxiliares[4].
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Las bombas de calor geotérmicas (GHP), a veces denominadas GeoExchange, earth-coupled, ground-source o water-source heat pumps, se utilizan desde finales de la década de 1940. Utilizan la temperatura relativamente constante de la tierra como medio de intercambio en lugar de la temperatura del aire exterior.
Aunque en muchas partes del país se registran temperaturas extremas estacionales -desde un calor abrasador en verano hasta un frío bajo cero en invierno-, a unos pocos metros bajo la superficie de la tierra el suelo se mantiene a una temperatura relativamente constante. Dependiendo de la latitud, la temperatura del suelo oscila entre los 7°C (45°F) y los 21°C (75°F). Al igual que en una cueva, esta temperatura del suelo es más cálida que el aire que hay encima durante el invierno y más fría que el aire en verano. La GHP aprovecha estas temperaturas más favorables para obtener una alta eficiencia mediante el intercambio de calor con la tierra a través de un intercambiador de calor subterráneo.
Una bomba de calor de doble fuente combina una bomba de calor de aire con una bomba de calor geotérmica. Estos aparatos combinan lo mejor de ambos sistemas. Las bombas de calor de doble fuente tienen una mayor eficiencia que las unidades de aire, pero no son tan eficientes como las unidades geotérmicas. La principal ventaja de los sistemas de doble fuente es que cuestan mucho menos de instalar que una sola unidad geotérmica, y funcionan casi igual de bien.
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Una bomba de calor es un dispositivo utilizado para calentar el interior de un edificio o calentar el agua caliente sanitaria mediante la transferencia de energía térmica de un espacio más frío a otro más caliente utilizando el ciclo de refrigeración, siendo la dirección opuesta en la que se produciría la transferencia de calor sin la aplicación de energía externa. Los tipos de dispositivos más comunes son las bombas de calor de fuente de aire, las bombas de calor de fuente de tierra, las bombas de calor de fuente de agua y las bombas de calor de aire de escape. Las bombas de calor también se utilizan a menudo en los sistemas de calefacción urbana.
La eficiencia de una bomba de calor se expresa en forma de coeficiente de rendimiento (COP) o coeficiente de rendimiento estacional (SCOP). Cuanto más alto sea el número, más eficiente será la bomba de calor y menos energía consumirá. Cuando se utilizan para la calefacción de espacios, estos dispositivos suelen ser mucho más eficientes energéticamente que las simples resistencias eléctricas. Las bombas de calor tienen una menor huella de carbono que los sistemas de calefacción que queman combustibles fósiles como el gas natural,[1] pero las que funcionan con hidrógeno también son bajas en carbono y pueden llegar a ser competidoras[2].
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Una bomba de calor con fuente de aire (ASHP) es una bomba de calor reversible que utiliza el aire exterior como fuente de calor cuando está en modo de calefacción, o como disipador de calor cuando está en modo de refrigeración utilizando el mismo proceso de refrigeración por compresión de vapor y el mismo intercambiador de calor externo con un ventilador que utilizan los acondicionadores de aire.
Las bombas de calor aire-aire son dispositivos más sencillos y proporcionan aire caliente o frío directamente a uno o dos espacios internos. En cambio, las bombas de calor aire-agua utilizan radiadores y/o suelo radiante para calentar o enfriar toda la casa y a menudo también se utilizan para suministrar agua caliente sanitaria. Cuando se especifica correctamente, una ASHP puede ofrecer una solución completa de calefacción central y agua caliente sanitaria hasta 80 °C.[cita requerida].
El aire a cualquier temperatura por encima del cero absoluto contiene algo de energía. Una bomba de calor con fuente de aire transfiere parte de esta energía en forma de calor de un lugar a otro, por ejemplo, entre el exterior y el interior de un edificio. Esto puede proporcionar calefacción y agua caliente. Un mismo sistema puede diseñarse para transferir calor en ambas direcciones, para calentar o enfriar el interior del edificio en invierno y en verano, respectivamente. Para simplificar, la descripción que sigue se centra en el uso para la calefacción interior.
