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Diagrama simple y funcionamiento de las bombas de calor Mejore sus conocimientos sobre bombas de calor

Vistas:0     Autor:Editor del sitio     Hora de publicación: 2022-12-06      Origen:Sitio

1. Funcionamiento de una bomba de calor

1.1 Evaporación (evaporador)

1.2 Compresión (compresor)

1.3 Condensación (condensador)

1.4 Expansión (válvula de expansión)

2. Bombas de calor de fuente de aire

2.1 Diagrama de una bomba de calor aire-aire.

2.2 Diagrama de una bomba de calor aire-agua.

2.3 ¿Cómo funciona una bomba de calor aire-agua?

3. Diagrama de una bomba de calor geotérmica

4. Diagrama de bomba de calor agua a agua

5. Comparación de varias bombas de calor


Las bombas de calor son una solución ecológica.Podemos utilizar bombas de calor para calentar o enfriar casas de forma eficiente y económica.Utilizan fuentes de energía gratuitas como el agua, el aire y el suelo y consumen una pequeña cantidad de electricidad para calentar o enfriar.Antes de elegir una bomba de calor, puede que sea necesario comprender cómo funciona.Esto lo podemos hacer consultando el diagrama de la bomba de calor y su ciclo termodinámico.


1. Funcionamiento de una bomba de calor


El funcionamiento de la bomba de calor se basa en un ciclo termodinámico.En condiciones de clima frío, la bomba de calor funciona en modo calefacción, extrayendo calor del aire, agua o suelo y pasando por el evaporador, compresor, condensador y válvula de expansión para proporcionar calefacción, agua caliente, suelo radiante, etc.


En condiciones de clima cálido, la bomba de calor está en modo de refrigeración y funciona en sentido contrario.La bomba de calor extrae energía térmica del aire del interior de la vivienda.El refrigerante cambia de líquido a gas, luego de nuevo a líquido y finalmente a gas a través de diversas funciones del evaporador, compresor, condensador y válvula de expansión.Finalmente, cede el calor al aire exterior para enfriar la casa.


Se repiten el modo calefacción y el modo refrigeración de la bomba de calor.


En el modo calefacción, todas las bombas de calor pasan por los siguientes pasos y realizan la función de calefacción a través de los siguientes componentes:


1.1 Evaporación (evaporador)

1.2 Compresión (compresor)

1.3 Condensación (condensador)

1.4 Expansión (válvula de expansión)


A continuación se muestra un desglose de los principales pasos operativos.


1.1 Evaporación (evaporador)


En primer lugar, la fase de evaporación comienza cuando el refrigerante líquido en el evaporador absorbe calor del aire ambiente externo.Luego, el refrigerante pasa de un estado líquido a un estado gaseoso de baja temperatura y presión.


1.2 Compresión (compresor)


La etapa de compresión comienza cuando el compresor aspira el refrigerante gaseoso de baja temperatura y presión.El compresor consume una pequeña cantidad de electricidad para realizar el trabajo y convierte el gas de baja temperatura y presión en un gas de alta temperatura y alta presión.


1.3 Condensación (Condensador)


En la etapa de condensación, el refrigerante gaseoso calentado a alta temperatura y alta presión pasa a través del condensador de la bomba de calor y transfiere su calor al agua en el circuito de calefacción.Luego vuelve a ser líquido.


1.4 Expansión (válvula de expansión)


Durante la fase de expansión, el refrigerante líquido pasa a través de una válvula de expansión de la bomba de calor para reducir la presión y la temperatura del refrigerante hasta que se evapora en un vapor húmedo (mezcla de gas y líquido) a baja temperatura y presión, que luego regresa al evaporador. .


Luego, el refrigerante reanuda su ciclo termodinámico.


Hay que añadir que una bomba de calor reversible funciona de forma diferente en verano en modo refrigeración.Este equipo absorbe el calor del interior y luego lo expulsa al exterior para bajar la temperatura de la habitación.


Consulte el diagrama de la bomba de calor para conocer el funcionamiento.


Este diagrama muestra cómo funciona una bomba de calor.

Este diagrama muestra cómo funciona una bomba de calor.


2. Bomba de calor con fuente de aire (ASHP)


Una bomba de calor de fuente de aire (ASHP) En el exterior del edificio hay un intercambiador de calor equipado con aletas.El ventilador fuerza la entrada de aire a través de él y el otro intercambiador de calor se utiliza para calentar el aire dentro del edificio o calentar agua a través de radiadores o calefacción por suelo radiante, liberando el calor al interior del edificio.


En modo de refrigeración, los ASHP extraen el calor interior a través de un intercambiador de calor interno y lo liberan al aire ambiente a través de un intercambiador de calor externo.


Aquí se muestran los diagramas del ciclo de calefacción y refrigeración del ASHP que detallan los diferentes componentes y procesos del ciclo.


Ciclo de enfriamiento de bomba de calor con fuente de aireCiclo de calefacción con bomba de calor con fuente de aire


2.1 Diagrama de una bomba de calor aire-aire


Las bombas de calor aire-aire calientan un espacio absorbiendo calor del aire exterior y eventualmente transfiriéndolo a la habitación a través de un fancoil.Por el contrario, las bombas de calor aire-aire absorben el calor de la habitación y lo transfieren al exterior para enfriarlo.Sin embargo, las bombas de calor aire-aire no realizan funciones de agua caliente.Es necesario agregar una unidad de agua caliente para compensarlo.


2.2 Diagrama de un bomba de calor aire-agua


Al igual que una bomba de calor aire-aire, una bomba de calor aire-agua también extrae calor del aire exterior.Luego transfiere este calor al circuito de calefacción hidráulica de la casa, como un radiador, un calentador de agua o un suministro de agua caliente.


2.3 ¿Cómo funciona una bomba de calor aire-agua?


Las bombas de calor aire-agua utilizan aire y refrigerante para funcionar.En concreto, la bomba de calor aire-agua extrae energía del aire.El refrigerante transfiere energía a través de un ciclo termodinámico de los cuatro componentes principales de la bomba de calor (evaporador, compresor, condensador y válvula de expansión).


Para comprender mejor su principio de funcionamiento, consulte el diagrama esquemático de una bomba de calor aire-agua.

Diagrama-de-bomba-de-calor-aire-agua


Como se muestra en el diagrama, el aire inhalado por la unidad exterior transferirá su calor al refrigerante, que se convertirá en gas después de pasar por el evaporador.Luego se enviará al compresor, que aumenta la presión y la temperatura del refrigerante después del trabajo.El refrigerante completamente calentado transferirá su calor al agua en el circuito de calefacción del condensador.Luego perderá su calor y volverá a ser líquido.Finalmente pasará por la válvula de expansión, reduciendo su presión y capturando nuevamente el calor del aire, distribuyéndolo a través de calefacción geotérmica, radiadores o fancoils.


Cabe destacar que en las bombas de calor monobloque las cuatro etapas del ciclo termodinámico del refrigerante se realizan en un solo compartimento.Por el contrario, una bomba de calor dividida incluye una unidad exterior e interior.


3. Diagrama de un bomba de calor geotérmica


Los principios de funcionamiento de las bombas de calor geotérmicas y de fuente de aire son generalmente los mismos.La diferencia entre las bombas de calor aire-aire, agua-agua, tierra-aire y tierra-agua es cómo utilizan la energía para calentar el refrigerante y distribuir el calor en la habitación.


Una bomba de calor geotérmica ('GSHP') o bomba de calor geotérmica es un sistema de calefacción/refrigeración de una casa que aprovecha la temperatura relativamente constante de la Tierra a lo largo de las estaciones mediante el uso de una bomba de calor para transferir calor hacia o desde el suelo.Las bombas de calor geotérmicas (GSHP) son una de las tecnologías más eficientes energéticamente para calefacción, ventilación, aire acondicionado y calentamiento de agua porque utilizan mucha menos energía que quemar combustible o usar calentadores eléctricos resistivos.


La eficiencia de los GSHP es el coeficiente de rendimiento (CoP), normalmente en el rango de 3 a 6, lo que significa que el equipo proporciona de 3 a 6 julios de calor por cada julio de electricidad.


GSHP extrae el calor contenido en el suelo a través de un sensor especial (horizontal, vertical o de agua subterránea).La energía capturada calienta el fluido caloportador, que pasa a través del evaporador, compresor, condensador y válvula de expansión, calentando el piso interior de la habitación o los radiadores.


Diagrama de una bomba de calor geotérmica.


4. Diagrama de una bomba de calor agua-agua


Una bomba de calor agua-agua puede tomar calor de un lago, río o agua subterránea para calentar un refrigerante, que luego se utiliza para calentar una casa o producir agua caliente sanitaria, según su ciclo termodinámico.El sistema implica un pozo de suministro y un pozo de retorno para lograr la función de calefacción/refrigeración.La bomba de calor extrae agua subterránea del pozo de suministro.El agua subterránea enfriada regresa al suelo a través de un pozo de retorno.


5. Comparación de varias bombas de calor


En esta parte, voy a comparar las diferentes bombas de calor, ilustrando sus respectivas ventajas, desventajas y vida útil.


Tipo de bomba de calor

Ventajas

Desventajas

Esperanza de vida

Bomba de calor aire-aire

Calefacción y refrigeración disponibles.

Transferir el polvo contenido en el aire.

Hasta 20 años

Bajos costos de instalación

Altamente eficiente, con alcance (SCOP) 3.0-4.0

La temperatura del aire exterior afecta el rendimiento de la bomba de calor.

Ruido bajo

Amigable con el medio ambiente

Bomba de calor aire-agua

Reducir los costos de energía y mantenimiento.

Alto costo de instalación.

Soluciones de calefacción ecológicas

El costo de operación es mayor que el de la caldera.

Operar todo el año

Eficiencia reducida en invierno.

Larga vida útil

Puede necesitar un nuevo radiador o calefacción por suelo radiante.

Conoce el plan RHI

Bomba de calor geotérmica

Ahorro sustancial de costes en calefacción y refrigeración.

Altos costos iniciales de instalación

Más que 20 años

Respetuoso del medio ambiente

Puede requerir modificaciones importantes del paisaje.

Trabajar en la mayoría de los climas.

El sistema de circuito abierto puede contaminar las aguas subterráneas

Bomba de calor de fuente de agua

Ahorro de energía y ecológico

Permisos para instalar bombas de calor de agua.

15-20 años

Compatible con otros sistemas de calefacción.

Vivir más cerca de una fuente de agua sostenible

Instalación conveniente y bajo costo de mantenimiento.

Instalación difícil

Aplicación flexible y ajuste cómodo.

Mayor costo inicial


En términos generales, las bombas de calor aerotérmicas son relativamente más baratas y más fáciles de instalar a corto plazo.


De todos los tipos, las bombas de calor geotérmicas tienen los costos iniciales más altos.Debido a que la instalación requiere perforar y excavar grandes áreas de tierra o zanjas, es altamente perjudicial para el suelo.Sin embargo, a largo plazo aún pueden ahorrar dinero.


Las bombas de calor de agua son costosas de instalar pero tienen una alta rentabilidad a largo plazo.Son relativamente más fáciles y económicas de instalar en comparación con las bombas de calor geotérmicas.Sin embargo, requieren alta calidad y cantidad suficiente de agua cercana.El agua limpia es mejor, especialmente si estás instalando un sistema de circuito abierto.


Después de una breve comparación, es posible que tenga una comprensión general de los tres tipos de bombas de calor.Si tiene alguna consulta sobre bombas de calor, por favor Contáctenos directamente por correo electrónico: inquiry@sprsunheatpump.com o síguenos en Facebook, gorjeo, linkedin.¡Manténganse al tanto!



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