Revista de descontaminación industrial, recursos energéticos y sustentabilidad.

Candente Solución

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Funcionamiento, ventajas y aplicaciones de las bombas de calor.



Cuando se habla de bombas, lo que comúnmente se viene a la mente son equipos para impulsar fluidos. Sobre todo, agua, pero también otros materiales, como lodos, en el caso de las plantas de tratamiento de aguas servidas.

Aunque menos conocidas, las bombas de calor son altamente eficaces para aplicaciones industriales, comerciales y residenciales. Dicho de manera simple, estos dispositivos sirven para trasladar calor de un lugar a otro.

¿Cómo lo hacen? En términos generales, estos aparatos basan su funcionamiento en la termodinámica. Es decir, consiste en transportar energía en forma de calor de un ambiente (que puede ser aire, agua o suelo) a otro.

Para graficar su funcionamiento, el Dr. Erwin Plett, Vicepresidente de la Comisión de Energía del Colegio de Ingenieros de Chile A.G. y Director de Alfa Lux, señala que prácticamente todas las personas utilizan “bombas de calor” en sus refrigeradores y dispositivos de aire acondicionado.

“Una bomba de calor ‘bombea’ el calor desde una temperatura baja a otra superior, que es lo mismo que hace una bomba cuando levanta el agua. Así como ésta solo fluye hacia abajo, el calor solamente fluye desde una temperatura alta hacia una baja”, explica el ingeniero.

Y agrega: “Si queremos sacarle el calor al alimento (enfriar), tenemos que bombear esa energía desde, por ejemplo 10 °C en el refrigerador, a unos 40 °C en el condensador (el serpentín detrás del refrigerador), para que el calor fluya desde allí hacia el medio ambiente, que puede tener 30 °C”.
    
Aplicaciones

Las bombas de calor se usan para todo proceso en que deba revertirse el fluir natural del calor. Por ejemplo, afirma el Dr. Plett, “un aire acondicionado con tecnología ‘inverter’ bombea en verano el calor desde el interior hacia el exterior, y en invierno invierte el proceso y bombea el calor del aire exterior hacia la habitación. La gracia es que con 1kWe eléctrico se pueden bombear desde 3kWt hasta a 7kWt térmicos, dependiendo de la tecnología”.

El especialista añade que este mismo principio es “lo que se usa para calentar piscinas, en que se bombea el calor del aire hacia el agua, o cuando se utiliza la geotermia (calor del subsuelo) para calefaccionar casas.”.

Por su parte, Patricio Geni, jefe de la Unidad Estratégica de Negocios, Eficiencia Energética y Renovables de Anwo, sostiene que, debido al alto rendimiento energético de esta tecnología y su efectividad en múltiples tipos de aplicaciones a nivel mundial, su demanda se ha incrementado fuertemente. Por ello, agrega, los fabricantes de bombas de calor están en permanente evolución en términos de mejoras tecnológicas y formatos de solución, tanto para generación térmica como también frigorífica.

“La diversidad de formatos se relaciona principalmente con la fuente energética de la bomba de calor. Existen máquinas de aerotermia que toman la energía primaria del aire ambiente (incluso a temperaturas bajo 0 °C); de geotermia, cuya fuente de energía puede ser agua de pozo o, incluso, la misma tierra a baja profundidad, etc. Y, dentro de cada segmento, existen formatos diversos en su diseño (equipos compactos, con acumulación integrada, split, etc.)”, explica el profesional.

En cuanto a las aplicaciones de las bombas de calor, destaca que hoy existen soluciones no solo para temperado de piscinas y aplicaciones residenciales (agua caliente + calefacción), comerciales y hoteleras (clima), que cada vez son más populares en Chile. Además, precisa Geni, esta tecnología permite entregar soluciones de tratamiento de aire (deshumectación) en procesos industriales con agua sobre los 70 °C e incluso el secado y deshidratación de alimentos.

Lea este artículo completo en InduAmbiente 153 (julio-agosto), páginas 88 a 90.