Bombas de Calor de Calor para Albercas

Imagen - Cortesía de Bombas de Agua Hayward


¿Que son las Bombas de Calor?

Las bombas de calor son dispositivos electromecánicos que funcionan desplazando y potenciando el calor obtenido de un medio hacia otro medio* empleando como principio básico el ciclo de refrigeración inverso. Es decir, en lugar de generar enfriamiento, se generará calor.  

* El calor se extrae de un medio origen o fuente, y el calor una vez potenciado se entrega a otro medio llamado destino o de descarga.

 

¿Que tipos de Bomba de Calor existen?

Dependiendo de su aplicación una Bomba de Calor puede servir para calentar agua, por ejemplo para una alberca y en ese caso se denomina Bomba de Calor aire-agua, porque toma el calor del aire del medio ambiente para ser cedido al agua de una alberca. Otro tipo muy importante de Bombas de Calor son las que se emplean para climatización de recintos cerrados, como casas, oficinas, fábricas, etc., este tipo de Bombas de Calor son generalmente del tipo aire-aire, porque toman el calor del aire del medio ambiente y lo ceden al aire del recinto cerrado. Aunque existen otros diferentes tipos de Bombas de Calor dependiendo de las aplicaciones y usos que se les pueda dar. 


¿Para que sirven las Bombas de Calor?

Una Bomba de Calor no es más que una aparato que sirve para generar calor. Las aplicaciones más comunes para las Bombas de Calor son: calefacción de albercas, y para la climatización de ambientes. 


¿Como funcionan las Bombas de Calor?

Las Bombas de Calor funcionan trasladando el calor de un medio a otro medio. Aprovechan las propiedades termodinámicas de los refrigerantes, a este proceso se le conoce como ciclo de refrigeración inverso, y para los equipos de climatización se le conoce como Ciclo de Refrigeración Reversible. La propiedad física de los fluidos que les permite tomar o ceder calor es conocida como transferencia térmica por convección. Las Bombas de Calor más convencionales sirven para calentar agua o aire, tomando aire del medio ambiente para extraer el calor requirido para realizar el Ciclo Inverso.


¿De qué está compuesta una Bomba de Calor?

Una bomba de calor cuenta con una serie de serpentines, uno o más ventiladores conocidos como abanicos, una o más bombas para impulsar el movimiento  del refrigerante conocidas como compresores y varios dispositivos de control. 

 

¿Cuál es el principio de funcionamiento de una Bomba de Calor?

El abanico impulsado por un motor de CA induce aire tomado del medio ambiente a pasar a travez de un serpentín evaporador, que como su nombre lo indica, es el lugar donde el refrigerante eleva su temperatura y hierve cambiando su estado físico a estado gaseoso. Los refrigerantes tienen un punto de ebullición a baja temperatura, razón por la cual cambiarán de estado a bajas temperaturas del medio ambiente (de 6oC en adelante según el tipo de refrigerante), pero elevará su temperatura de una manera drástica al ser impulsado por el compresor y obligado a pasar por diferentes válvulas que elevarán aún más su temperatura.  Este refrigerante continuará su recorrido por el circuito cerrado que lo llevará hasta el intercambiador de calor que a su vez se encuentra en contacto con el otro medio donde se descargará el calor conducido por el refrigerante caliente.  


El medio fuente y el medio destino pueden ser una fosa de agua caliente natural (aguas termales), una alberca, o aire del medio ambiente, o algún otro fluido. 

 

En algunas zonas donde la temperatura del subsuelo es elevada, se puede utilizar el calor del subsuelo para convertirlo en un medio fuente empleando un serpentín enterrado. Para este caso, esta parte del proceso dejaría de llamarse intercambio térmico por convección, para convertirse en intercambio térmico por conducción ya que el subsuelo no es un fluido. 


¿Tienen alguna ventaja las Bombas de Calor sobre los sistemas tradicionales para generar calor?

Una Bomba de Calor es mucho más eficiente que una Caldera de Gas o Diesel, en cuanto a costo por unidad de calor cedido, del órden de 2 a 1.

Y por otra parte, una Bomba de Calor puede llegar a tener un COP (Coeficiente de Desempeño - por sus sigles en inglés), de hasta 5.5, mientras una calefacción a base de resistencias su COP es 1.0

Una Bomba de Calor NO es más eficiente que un Calentador Solar, sin embargo en ciertas condiciones, el Calentador Solar no podrá proporcionar un abasto total del calor que la alberca requiere, y por tanto se tendrá que apoyar el sistema de Calefacción con algún otro dispositivo o Sistema de Calefacción. 

Un excelente arreglo 100% ecológico y con una confiabilidad también al 100% sería instalar un Calentador Solar que se encuentre respaldado por una Bomba de Calor alimentada por paneles fotovoltaicos. Para esto se necesitará dimensionar lo mejor posible el Calentador Solar para cubrir la mayor cantidad de energía requerida por la alberca. Por otra parte,  para los días o semanas de nublados muy intensos que no pudieran ser cubiertos con el Calentador Solar, se podría poner en funcionamiento la Bomba de Calor también dimensionada para cubrir la demanda que aún pudiera ser requerida en esos días nublados o de poca ganancia solar, para lo cuál se tendrá instalado y en funcionamiento previamente un Sistema Fotovoltaico dimensionado justamente para generar la energía que consumirá la Bomba de Calor, durante los días o semanas de nublados intensos.

El resultado sería un costo de operación sería muy próximo a cero pesos.

 


Las Bombas de Calor son sin lugar a dudas, una de las formas más seguras, económicas y confiables de generar calor para una alberca. Pero más allá de las aplicaciones para albercas, las Bombas de Calor aire-aire, también representan una excelente solución para aplicaciones de climatización.


¿A partir de que temperatura del medio ambiente puede operar una Bomba de Calor?

Dependiendo de la marca y al aplicación, las Bombas de Calor podrán empezar a operar y tomar el calor del medio ambiente para realizar el Ciclo Inverso. 

Estos equipos cuentan con sensores de temperatura que les permiten detectar el momento en que la temperatura exterior sube por encima del rango mínimo de operación y entrarán en operación si previamente se les ha programado para entrar en funcionamiento y si la temperatura demanda en el medio destino así lo demanda. 

Las Bombas de Calor más avanzadas tipo aire-aire, entran en operación a partir de los 6oC, mientras que las Bombas de Calor más eficientes tipo aire-agua entra entran en operación a partir de los 10oC. 

 

¿Hasta que temperatura pueden alcanzar las Bombas de Calor?

Dependiendo de la marca y las condiciones de clima, se puede decir que una Bomba de Calor aire-aire muy eficiente podrá inyectar aire caliente por encima de los 35oC, mientras que una Bomba de Calor de tecnología muy avanzada podrá entregar agua caliente por encima de los 38oC.

 

 

Abaco Solaris Systems cuenta con una extensa línea de Bombas de Calor tanto para climatizar albercas, como para aplicaciones de acondicionamiento de aire. Pida informes a los expertos.