Bombes de Calor: Funcionament, Tipus i Aplicacions (Aerotèrmia i Geotèrmia)

Què és una Bomba de Calor?

Una bomba de calor és una màquina tèrmica que s’utilitza com a sistema de calefacció i/o sistema de refrigeració. Existeixen diferents tipus d'equips segons els fluids utilitzats:

Tipus de Bombes de Calor

• Aire-Aire: Utilitza l'aire tant per condensar com per evaporar.
• Aire-Aigua (amb aigua com a fluid secundari):
  • Mode calefacció: Utilitza l'aire exterior per evaporar i l'aigua per condensar, escalfant així l'aigua.
  • Mode estiu: Passa al revés; l'aire exterior s'utilitza per condensar i l'aigua es refreda en l'evaporador.
• Aigua-Aire (amb aigua com a fluid secundari):
  • Mode calefacció: Utilitza l'aigua per evaporar i l'aire exterior per condensar, escalfant l'aire ambient.
  • Mode estiu: L'aigua s'utilitza per condensar i l'aire ambient es refreda en l'evaporador.
• Aigua-Aigua: Utilitza l'aigua tant per condensar com per evaporar.

Conceptes Clau

El fluid secundari és una substància caloportadora que s’utilitza per aportar i/o extreure calor (escalfar o refredar) a través d’un bescanviador de calor i que no està en contacte directe amb el medi a escalfar i refredar. El bescanviador actua de separador.

El seu funcionament es basa en les transferències de calor dutes a terme entre el condensador i l’evaporador a través d’un fluid anomenat refrigerant.

L’evaporador i el condensador actuen de bescanviadors de calor entre l'aire i el refrigerant, o entre l'aigua i el refrigerant en sistemes aire-aigua, aigua-aire o aigua-aigua.

Aplicacions de les Bombes de Calor

Les aplicacions principals inclouen:

• Climatització d’espais ocupats per persones.
• Plantes refredadores d’aigua.
• Producció d’ACS (Aigua Calenta Sanitària).
• Producció d’aigua calenta per a calefacció.

Aerotèrmia i Geotèrmia

L’aerotèrmia consisteix en l’aprofitament del calor constant que es troba en el subsol (a uns 18-22 metres sota terra). S’utilitza aquest calor per condensar o evaporar el fluid frigorífic segons el mode en què es trobi l’equip (hivern-estiu).

Per exemple, a l'hivern la temperatura exterior a l'interior de Catalunya oscil·la entre els 5-7°C de mitjana, en canvi la temperatura del subsol es manté aproximadament constant al voltant dels 17°C. Per tant, la bomba de calor augmentarà el seu rendiment en evaporar a 17°C en lloc de 7°C.

Funcionament de la Vàlvula Inversora

La finalitat de la vàlvula inversora és la d’enviar el gas calent a la màquina interior o a l'exterior segons l'ús (MODE): estiu o hivern.

A l'estiu, la màquina exterior actuarà de condensador i a l'hivern actuarà d'evaporador, i viceversa per a la màquina interior.