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¿Cómo es una bomba de calor?

11/06/2024
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Introducción

¿Le interesa conocer el aspecto físico de una bomba de calor? Una bomba de calor es un dispositivo adaptable que tiene la capacidad de calentar o enfriar su casa, ya que transfiere energía térmica a través de un ciclo de refrigeración. Esto significa que, incluso cuando hace frío, puede extraer el calor del aire exterior y trasladarlo al interior para calentarlo, o al revés, para expulsarlo del interior de la vivienda. A diferencia de los sistemas de calefacción convencionales, que queman combustibles fósiles, las bombas de calor son más eficientes energéticamente y seguras para el medio ambiente.

Este artículo profundizará en los aspectos visuales de las bombas de calor para que pueda distinguirlas de otros sistemas HVAC mediante la comprensión de sus estructuras. Comencemos.

Componentes comunes de las bombas de calor y sus funciones

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Entender cómo es una bomba de calor implica familiarizarse con sus componentes principales. Cada pieza desempeña una tarea crítica en el sistema de la bomba de calor y tiene una función única:

Compresor

  • Aspecto: Este componente suele estar alojado en la unidad exterior de la bomba de calor y tiene forma cilíndrica u ovalada.
  • Función: Eleva la temperatura y la presión del refrigerante comprimiéndolo, lo que le permite liberar energía térmica en la batería del condensador.

Condensador Bobina

  • Aspecto: La batería del condensador suele ser una red de pequeños tubos rodeados de aletas situados en una unidad exterior.
  • Función: En modo calefacción, esta batería disipa en el aire exterior el calor desprendido por el refrigerante a alta presión. En el modo de refrigeración, deposita el calor absorbido del interior de la vivienda en el ambiente exterior.

Válvula de expansión

  • Aspecto: Una válvula de expansión está a menudo unida cerca de la bobina del evaporador y es sólo un dispositivo de tamaño pequeño para controlar el flujo de refrigerante.
  • Función: Tan pronto como el refrigerante sale de la batería del condensador, este dispositivo reduce su presión haciendo que se enfríe rápidamente. Por ejemplo, cuando llega a las bobinas del evaporador, este efecto dará lugar a un enfriamiento rápido que les ayudará a absorber mucha energía térmica del aire interior mientras están cerca.

Serpentín del evaporador

  • Aspecto: Al igual que las baterías del condensador tienen tubos a través de los cuales fluye el fluido; de forma similar, las unidades interiores contienen baterías evaporadoras que cumplen una función casi similar a las utilizadas en el funcionamiento de los condensadores.
  • Función: La batería del evaporador absorbe el calor del aire exterior frío en modo calefacción y lo expulsa en modo refrigeración.

Tipos de bombas de calor y sus diferencias visuales

Para saber cómo es una bomba de calor, es importante saber que existen varios tipos de bombas de calor con aspectos y funcionalidades diferentes. Estos son los tipos más comunes:

Bombas de calor aerotérmicas

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  • Aspecto: Normalmente, las bombas de calor aerotérmicas constan de dos partes: la unidad exterior y la unidad interior. La unidad exterior se asemeja a una gran caja metálica con ventilador y se parece mucho a un aire acondicionado central. Las unidades interiores suelen parecerse a las tradicionales unidades de tratamiento de aire u hornos. Pueden colocarse en sótanos, áticos o cuartos de servicio.
  • Función: Estos sistemas extraen el calor de su hogar al aire exterior. Son ideales para climas moderados y sirven tanto para calentar como para enfriar.

Bombas de calor geotérmicas

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  • Aspecto: El refrigerante de la bomba de calor geotérmica tiene un componente exterior invisible porque está enterrado bajo el nivel del suelo. La parte interior es similar a la de la bomba de calor aerotérmica, pero vinculada al sistema de bucle de tierra. Este sistema de bucle está formado por tuberías enterradas vertical u horizontalmente en el suelo.
  • Funcionamiento: Este tipo de mecanismo de calefacción transfiere el calor a la tierra, donde permanece casi constante durante todo el año. Ahorran mucha energía y funcionan mejor en climas cálidos y fríos.

Bombas de calor mini-split sin conductos

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  • Aspecto: Los sistemas mini-split sin conductos tienen una unidad exterior parecida a una fuente de aire, pero vienen con una o más unidades interiores más pequeñas instaladas en altura, en paredes o techos. Estas unidades interiores tienen una forma rectangular y a menudo son de color blanco para que combinen con otros elementos decorativos.
  • Funcionamiento: Estos sistemas funcionan mejor en viviendas sin conductos que ofrecen control de espacios individuales, así como de zonas, lo que aumenta la flexibilidad además de ahorrar energía.

Bombas de calor de doble combustible

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  • Aspecto: Los modelos híbridos combinan un horno de gas con una bomba de calor convencional. El modelo exterior tiene un aspecto similar al de una caldera de aire normal, mientras que el aspecto interior sólo incluye calefactores de horno. En relación con los patrones climáticos, el sistema cambia con el tiempo del horno a la bomba de calor.
  • Funcionamiento: El objetivo de este tipo de sistemas es aprovechar al máximo la eficiencia mediante la utilización de bombas de calor durante los periodos templados y hornos en condiciones climáticas de frío extremo.

Bombas de calor de absorción

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  • Apariencia: Las bombas de calor de absorción pueden ser similares a las de fuente de aire, pero a menudo son más grandes porque tienen equipos adicionales que les permiten funcionar con gas natural entre otros como agua calentada por energía solar o agua calentada por energía geotérmica.
  • Función: Estas bombas se emplean en edificios comerciales y superan a las bombas de calor eléctricas tradicionales en un entorno específico en términos de consumo de energía.

A continuación se muestra una tabla que resume los distintos tipos de bombas de calor:

Tipo de bomba de calorAparienciaVentajasDesventajasAdecuado paraCoste (instalación)
Bombas de calor aerotérmicasUnidad exterior: caja metálica grande con ventilador; Unidad interior: climatizador u hornoFácil instalación, rentable, versátil para calefacción y refrigeraciónMenos eficaz cuando hace mucho fríoClimas moderados, viviendas residenciales$3,500 – $7,500
Bombas de calor geotérmicasUnidad exterior: tuberías enterradas; Unidad interior: climatizadorAlta eficiencia energética, fuente de temperatura estable todo el añoAlto coste de instalación inicial, requiere una superficie considerableTanto en climas cálidos como fríos, grandes propiedades$10,000 – $25,000
Bombas de calor mini-split sin conductosUnidad exterior: caja metálica compacta; Unidades interiores: elegantes, montadas en pared/techoControl de temperatura por zonas, fácil instalación en viviendas sin conductosMayor coste inicial por unidad, las unidades interiores pueden afectar a la estética interiorViviendas sin conductos, ampliaciones de habitaciones$2.000 - $5.000 por zona
Bombas de calor de doble combustibleUnidad exterior: similar a la bomba de calor de fuente de aire; Unidad interior: incluye un horno de gasMaximiza la eficiencia al alternar entre bomba de calor y hornoSistema más complejo, mayores necesidades de mantenimientoZonas de clima variable$5,000 – $10,000
Bombas de calor de absorciónUnidad exterior más grande; componentes adicionales para funcionamiento con gas o solarEficiente para grandes aplicaciones, puede utilizar fuentes de energía renovablesSuelen utilizarse en entornos comerciales, su coste es elevadoEdificios comerciales, aplicaciones a gran escala$10,000 – $30,000

Fuentes de datos:

  1. Gama de costes (instalación): Energy.gov, HomeAdvisor
  2. Ventajas/desventajas: EE.UU. Departamento de EnergíaEspecificaciones de los fabricantes de HVAC

Puede obtener una comparación clara de los distintos tipos de bombas de calor en esta tabla, que le ayudará a comprender cómo es una bomba de calor y sus correspondientes ventajas y desventajas, los escenarios de aplicación ideales, así como los costes de instalación.

Bombas de calor frente a acondicionadores de aire

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Las bombas de calor y los aparatos de aire acondicionado se parecen tanto a primera vista que puede resultar difícil distinguir entre ambos. Sin embargo, hay varios factores distintivos que puede utilizar para identificar si usted tiene una bomba de calor o un acondicionador de aire:

Válvula de inversión

Una de las características más reconocibles de una bomba de calor es su válvula de inversión. Se trata de un componente que permite a una bomba de calor pasar del modo calefacción al modo refrigeración cambiando la dirección del flujo de refrigerante. La presencia de una válvula de inversión en la unidad exterior demuestra que se trata de una bomba de calor y no de un aparato de aire acondicionado que solo refrigera.

Doble funcionalidad

La calefacción y la refrigeración se proporcionan mediante bombas de calor. En modo calefacción, la máquina extrae el calor del aire exterior y lo transfiere al interior. Funciona como un aire acondicionado normal durante la temporada de refrigeración, en la que el aire caliente de la vivienda es absorbido y expulsado al exterior por el refrigerante que pasa por la bobina del evaporador. En cambio, mientras avanzan sólo en frío, los aires acondicionados no tienen capacidad de calefacción.

Funcionamiento en climas fríos

Observe cómo funciona su sistema cuando llega el frío. Si su unidad exterior funciona expulsando aire frío mientras está ajustada termostáticamente en "calefacción", es probable que posea una bomba de calefacción. Esto es diferente de los acondicionadores de aire que estarán apagados en este tipo de situación porque fueron construidos estrictamente para fines de refrigeración.

Etiqueta y especificaciones

Compruebe las etiquetas y las especificaciones escritas en las unidades exteriores. Es probable que los fabricantes faciliten información al respecto. Busque términos como "bomba de calor", "HP" o "sistema de doble combustible", que puede encontrar en la placa de datos de la unidad o en el manual de instrucciones. La etiqueta puede proporcionar información clara sobre el tipo de sistema.

Refrigerante Líneas

Una forma alternativa de distinguir entre un AC y un HP es estudiar sus conductos de refrigeración: debido a su doble funcionalidad, los HP suelen tener dos juegos de conductos de refrigerante conectados al climatizador interior. Los AC, por el contrario, suelen tener un solo juego.

Uso del calor de reserva Fuente

Las bombas de calor pueden incluir serpentines de resistencia eléctrica o un horno de gas como fuentes de calor de reserva para climas extremadamente fríos. Si determina que su sistema depende de un método de calefacción adicional durante periodos de frío extremo, lo más probable es que se trate de una bomba de calor. Sin embargo, tal característica no existe en un acondicionador de aire, ya que no realizan funciones de calefacción.

Conociendo estas disparidades físicas y funcionales, podrá distinguir fácilmente entre una bomba de calor y un aire acondicionado, garantizando así un mejor mantenimiento y reparación de su sistema de climatización.

Lista de comprobación visual del mantenimiento de las bombas de calor

La eficiencia y longevidad de su bomba de calor depende de cómo la mantenga. A continuación le ofrecemos una lista de comprobación visual del mantenimiento que le ayudará a mantener su sistema de bomba de calor en las mejores condiciones.

  1. Termostato
  2. Componentes eléctricos
  3. Filtros de aire
  4. Niveles de refrigerante
  5. Serpentines del evaporador y del condensador
  6. Motor del soplador y ventilador
  7. Conductos
  8. Líneas de drenaje y bandeja de drenaje
  9. Válvula de inversión
  10. Compresor
  11. Unidad exterior
  12. Válvula de expansión termostática (TXV)
  13. Controles de seguridad
  14. Ciclo de descongelación
  15. Aislamiento

Cuándo llamar a un profesional: Cómo reconocer los problemas por su aspecto

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La bomba de calor, eficiente y duradera, debe mantenerse, pero en algún momento es necesario que intervengan profesionales. Identificar los signos a simple vista puede ayudarle a determinar cuándo es el momento de llamar al técnico. Algunos síntomas comunes que muestran que su bomba de calor necesita atención profesional incluyen:

Formación de hielo

Cuando hay hielo en la unidad exterior durante la temporada de calefacción, puede significar que hay un problema con el ciclo de desescarche o con los niveles de refrigerante. Aunque una ligera capa de hielo es normal, un exceso de hielo puede estropear la unidad y reducir su eficiencia. Si este hielo permanece después de un ciclo de descongelación, es necesario ponerse en contacto con un experto.

Fugas de agua

Una fuga de agua de su unidad interior puede indicar varias cosas, como un drenaje de condensado obstruido, un serpentín del evaporador congelado o una fuga de refrigerante. Las fugas deben solucionarse rápidamente con la ayuda de profesionales, ya que los daños causados por el agua favorecen, entre otras cosas, la aparición de moho.

Ruidos inusuales

Los ruidos anormales procedentes del interior o el exterior de la vivienda, como rechinidos, chirridos y golpes, pueden indicar problemas mecánicos en estas unidades de la vivienda. Pueden deberse a piezas desgastadas, componentes sueltos o motores defectuosos. Por lo general, antes de que se materialicen daños más graves, estos problemas pueden ser percibidos y resueltos por un mecánico.

Reducción del flujo de aire

Si el flujo de aire a través de las rejillas de ventilación parece más débil de lo normal, los filtros de aire obstruidos podrían ser una de las razones, mientras que el mal funcionamiento del ventilador o las obstrucciones de los conductos podrían ser otra posible causa. La sustitución de un filtro de aire por su cuenta no causará ningún daño, pero los problemas continuos de flujo de aire justifican la inspección del sistema por un profesional.

Al observar estos indicadores visuales y auditivos, queda claro si una bomba de calor requiere servicios profesionales de mantenimiento o reparación. Las decisiones rápidas tomadas por técnicos cualificados pueden evitar que averías menores se conviertan en averías mayores, manteniendo así su bomba de calor funcionando de forma eficiente y fiable durante muchos años.

Conclusión

En resumen, las bombas de calor están disponibles en varios tipos: de fuente de aire, de fuente de tierra, mini-split sin conductos y sistemas de combustible dual, entre otros. Se parecen en algo porque todas tienen una unidad interior y otra exterior. Estos componentes funcionan conjuntamente para proporcionar calor y aire frío a las habitaciones.

Cuando haya terminado de leer este artículo, podrá identificar las características clave de una bomba de calor. Para mantener su sistema más eficaz y también tomar buenas decisiones sobre su mantenimiento, puede ser importante saber cómo son las bombas de calor en términos de ver sus partes visuales.

Si desea más información sobre las bombas de calor, no dude en ponerse en contacto con nosotros. (JNOD) directamente. Estamos a su disposición.

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