¿Qué es una bomba de calor termoacústica?

Vistas:0     Autor:Editor del sitio     Hora de publicación: 2023-02-23      Origen:Sitio

Según una estimación, cuando se cambia de una caldera de gas a una bomba de calor eléctrica, las emisiones anuales de óxido de carbono (IV) disminuyen en 2,5 toneladas.Se prevé que esta cantidad se reduzca aún más con las bombas de calor termoacústicas.Esta es la última tecnología y solo hay unos pocos modelos.

Las bombas de calor termoacústicas se encuentran entre las próximas tecnologías ecológicas más importantes e innovadoras.Se basan en el uso de ondas de presión acústica para distribuir efectos de calentamiento o enfriamiento.La interacción de la pared sólida y el gas oscilante facilita estos efectos termoacústicos.



¿Qué es una bomba de calor termoacústica?


Una bomba de calor termoacústica es una bomba de calor que funciona de manera similar a un motor termoacústico.Utiliza una onda estacionaria en lugar de un refrigerante.Esta onda estacionaria se ubica en una sección cerrada dirigida por un altavoz para lograr una diferencia de temperatura en toda esta parte.

De manera similar, los motores termoacústicos emplean ondas sonoras para difundir calor de una sección a la otra.Este proceso requiere mucho trabajo y el altavoz lo hace.Además, un motor termoacústico puede describirse como un dispositivo que utiliza la diferencia de calor para generar ondas sonoras, que pueden convertirse en corriente eléctrica, de forma similar a como funciona un micrófono.

Mientras que los motores termoacústicos pueden utilizar ondas viajeras y estacionarias, las bombas de calor termoacústicas utilizan ondas estacionarias.



¿Cómo funciona una bomba de calor termoacústica?


Una bomba de calor termoacústica aplica el conocimiento de que en una onda sonora, las partículas de gas se expanden y comprimen de manera difusa, y la temperatura y la presión cambian al mismo tiempo;la presión y las temperaturas alcanzan el mínimo o el máximo simultáneamente.Generalmente, una bomba de calor termoacústica consta de chimenea, resonador e intercambiadores de calor.

En un tubo cerrado puede producirse interferencia entre ondas que se mueven en trayectorias opuestas a frecuencias específicas.Esta interferencia conduce a resonancia y genera una onda estacionaria.

Lo siguiente es la pila, que comprende pequeños canales paralelos.Cuando se coloca en un lugar particular del resonador con una onda estacionaria, se desarrolla una diferencia de temperatura en toda la pila.Colocar los intercambiadores de calor a ambos lados de la chimenea puede producir y dispersar calor.

Además, este proceso se puede revertir para obtener efectos refrescantes.Una variación de temperatura en toda la pila genera una onda de sonido.Generar y mover calor del depósito frío al cálido es todo un proceso.

La pila establece una disminución de presión.La interferencia entre las ondas acústicas reflejadas y entrantes es defectuosa.La variación de amplitud hace que la onda estacionaria se mueva, proporcionándole propiedades acústicas.

En resumen, una bomba de calor termoacústica opera aplicando el Ciclo Bryton, mientras que la refrigeración involucra los siguientes cuatro procesos:



Compresión de gas diabático


Cuando las partículas de gas se desplazan, se comprimen adiabáticamente, lo que aumenta su temperatura.Después de esto, ahora tienen una temperatura más alta que antes.



Transferencia isobárica de calor


El aumento de temperatura de la partícula transfiere calor a la placa a una presión constante, enfriando el gas.



Expansión adiabática del gas


Este proceso implica desplazar el gas de su posición original.Debido a la expansión adiabática del gas, la temperatura del gas disminuye y se vuelve más fría que la placa fría.



Transferencia isobárica de calor


La temperatura reducida del gas facilita la transferencia de calor al gas a presión constante, devolviendo el gas a su temperatura original.



Ventajas de las bombas de calor termoacústicas

Sin refrigerantes


Este tiene que ser el beneficio más significativo de tener una bomba de calor termoacústica.Con una bomba de calor de este tipo, los fabricantes ya no tendrán que preocuparse por ciertas regulaciones que restringen la cantidad de refrigerante que pueden usar en sus unidades.


Menos problemas de condensación


Las bombas de calor termoacústicas tienen menos problemas de condensación, lo que puede provocar acumulaciones de hielo en tejados o paredes durante el invierno si no se instalan correctamente.Además, los paneles no se oxidan, lo que puede ser un problema con los sistemas más antiguos que utilizan paneles de acero galvanizado como aislamiento.


Energía eficiente


Estas unidades son más eficientes energéticamente que los sistemas de calefacción convencionales porque dependen de corrientes de convección naturales en lugar del flujo de aire a través de tuberías o conductos para transferir calor de un lugar a otro dentro de su hogar o edificio comercial (o incluso afuera).


Menos costo de mantenimiento


El único mantenimiento que requieren las bombas de calor termoacústicas es asegurarse de que se mantengan limpias y libres de polvo o suciedad para que funcionen de manera eficiente.Esto es mucho más fácil que mantener otros tipos de bombas de calor, ya que no es necesario engrasar ni limpiar filtros o condensadores: ¡manténgalo limpio y despejado!


Fácil de limpiar


Las bombas de calor termoacústicas son fáciles de limpiar y mantener.El sistema está completamente sellado y los ventiladores se pueden quitar, limpiar y reinstalar suavemente sin necesidad de herramientas.Esto permite mantener el sistema sin abrirlo.

La bomba de calor termoacústica es un sistema de circuito cerrado que no requiere fluidos para su funcionamiento.Esta tecnología elimina la necesidad de conductos, lo que ayuda a reducir los costos de construcción y aumentar la eficiencia.



Desventajas de las bombas de calor termoacústicas


Las desventajas de las bombas de calor termoacústicas incluyen las siguientes:

  • Alto coste de instalación y mantenimiento.

  • Difícil de instalar en espacios reducidos

  • Aplicación limitada a ciertos climas.


Preguntas frecuentes

¿Cómo funciona una bomba de calor termoacústica?


Una bomba de calor termoacústica funciona transformando ondas sonoras estacionarias en movimiento.Un lado de la pila crea estas ondas y permite que el otro lado permanezca fresco.



¿Cuántos tipos de bombas de calor hay actualmente en el mercado?


Actualmente, existen seis tipos principales de bombas de calor y son:


Bombas de calor de fuente de aire


Estas unidades transferir calor entre un par de intercambiadores de calor;uno ubicado fuera de su propiedad.Cuenta con aletas que aspiran el aire mientras que el segundo intercambiador de calor calienta el aire del interior o el agua, que se dispersa por toda la casa a través de suelo radiante o radiadores.


SPRSUN Bomba de calor con inversor de CC



Bombas de calor geotérmicas


Estos tipos de bombas de calor extraen calor del agua subterránea o del suelo, que se mantiene a una temperatura algo constante durante todo el año por debajo de una profundidad de 30 pies.Si su bomba de calor geotérmica recibe el mantenimiento adecuado, generalmente tiene un COP de 4,0 al inicio del período de calefacción y un COP de 3,0 a medida que continúa extrayendo calor.

De todos modos, la instalación de estas máquinas es muy costosa porque requiere algunos trabajos de perforación.La persona o el equipo que lo instale perforará un pozo para colocar el intercambiador de calor.


Bomba de calor de aire de escape


Estas máquinas utilizan el aire de escape de su propiedad como fuente de calor y necesitan ventilación mecánica.Vienen en dos tipos principales:

Unidades de extracción de aire a agua que trasladan el calor a un circuito que comprende un depósito de agua.

Máquinas de escape aire-aire que mueven el calor al aire circundante.


Bombas de calor asistidas por energía solar


Como sugiere el nombre, las bombas de calor incluyen varios paneles solares y una bomba de calor.Además, podría consistir en un panel solar fotovoltaico en lugar de paneles solares térmicos.


Bomba de calor de fuente de agua


Ésta funciona de manera similar a una bomba de calor geotérmica, aunque extrae calor de una masa de agua en lugar de del suelo.Teniendo esto en cuenta, el cuerpo de agua debe ser lo suficientemente grande como para soportar el efecto de enfriamiento de esta máquina sin matar a los animales en el agua ni congelarse.


Bombas de calor termoacústicas


Como se señaló, estas unidades son bastante nuevas en el mercado.Funcionan como un motor térmico termoacústico pero sin refrigerante.En su lugar, utilizan una onda estacionaria en una sección cerrada y transmitida por un altavoz para lograr una variación de temperatura en toda la sección.



Si instalo una bomba de calor, ¿se reducirán mis facturas de calefacción?


Sí.Aunque la mayoría de las bombas de calor necesitan electricidad para funcionar, utilizan menos calor del que transfieren desde el exterior al interior de su propiedad.La cantidad de calor transferida a la electricidad utilizada depende de las temperaturas de salida y de la fuente.Por tanto, difiere constantemente a lo largo del año ya que las temperaturas exteriores cambian mucho.

La forma en que esto afectará sus facturas depende de algunos factores, como:

  • El tipo de bomba de calor que tienes y su tasa de eficiencia.

  • El combustible que estás sustituyendo y lo caro que es

  • El área donde resides

  • El diseño de su sistema de calefacción central




¿Cuáles son los incentivos para la compra de bombas de calor?


El Gobierno está muy comprometido con la disminución de las emisiones de gases de efecto invernadero y los efectos drásticos del cambio climático.Por ello, ha puesto en marcha varios programas para convencer a empresas y ciudadanos ingleses del uso de bombas de calor.Para obtener detalles más específicos sobre sus incentivos, lea los volúmenes 1 y 2 de la Tarifa Verde.



¿Necesito aprobación para instalar una bomba de calor?


No. Es vital consultar con la agencia de planificación local para obtener la aprobación antes de instalar su bomba de calor.La mayoría de las instalaciones se consideran 'desarrollo permitido';por lo tanto, no se necesita permiso.Sin embargo, las expectativas son la razón por la que es una buena idea confirmar con la autoridad de planificación local, principalmente si reside en una región de conservación o en una propiedad catalogada.

Además, lo mejor sería informarle a su DNO local que desea instalar una bomba de calor, ya que ellos son los responsables de conectarlo a la red.




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