Bombes de calor: eficiència i confort tot l’any
Tot i que per a molts és una tecnologia desconeguda, les bombes de calor acumulen ja diverses dècades d’existència, i s’estima que a Espanya funcionen prop de 12 milions de bombes de calor per proporcionar confort en llars i establiments de tot tipus.
Què són les bombes de calor?
Per entendre fàcilment en què consisteix una bomba de calor, podem comparar-la amb el funcionament d’una nevera. La seva funció consisteix a extreure la calor que hi ha al seu interior i expulsar-la cap a fora. D’aquesta manera mantenim els aliments de la nevera a una temperatura determinada. Igualment, les bombes de calor efectuen un cicle semblant per refrigerar una estança i un cicle invertit per escalfar-la, extraient l’energia a intercanviar de diverses fonts (aire, aigua o terra).
El refrigerant, dins del circuit de la bomba de calor, porta a terme les transformacions següents:
- Evaporació: el refrigerant absorbeix calor i s’evapora completament.
- Compressió: el refrigerant, que arriba de l’evaporador en estat gasós i a baixa pressió, és portat a una alta pressió.
- Condensació: el refrigerant, fluint des del compressor, aconsegueix passar a un estat líquid, alliberant calor.
- Expansió: passant a través d’una vàlvula d’expansió, el líquid refrigerant es refreda i es transforma parcialment en vapor.
Aquest cicle pot ser revertit, de manera que el mateix equip pot produir calor i fred. Així, les bombes de calor acompleixen la doble funcionalitat d’escalfar a l’hivern i refredar en els mesos d’estiu, i poden substituir els sistemes tradicionals d’aire condicionat i de calefacció amb una única instal·lació.
Tipus de bomba de calor
Hi ha diferents tipus de bombes de calor en funció de la font de calor i el sistema utilitzat per distribuir-la.
1. Bombes de calor aerotèrmiques: són les bombes que fan servir l’aire exterior com a font de calor (aerotèrmia). Dins d’aquestes, es classifiquen en:
- Bomba de calor aire-aire: la calor s’extreu de l’aire exterior i se cedeix al refrigerant, que el transporta a l’interior de l’habitatge. Aquesta energia s’allibera a l’interior de l’estança mitjançant un intercanviador, i d’aquesta manera escalfa l’habitatge.
- Bomba de calor aire-aigua: en aquest cas, l’aire exterior també s’utilitza com a font de calor, però la calor extreta es transfereix a un circuit d’aigua que es pot fer servir per alimentar sistemes de calefacció per fancoils, terra radiant, radiadors i proporcionar aigua calenta sanitària.
Avantatges de les bombes aerotèrmiques:
- Són les més utilitzades, ja que tenen el cost d’instal·lació més baix.
- Proporcionen per 1 kWh d’energia elèctrica fins a 4 kWh d’energia calorífica.
- Especials per a zones en què la temperatura no és tan dura.
Inconvenients:
- Si l’aire exterior és massa fred, l’eficiència del sistema disminueix.
2. Bombes de calor geotèrmiques: són les bombes que utilitzen la terra com a font de calor (geotèrmia). En una bomba de calor geotèrmica, la calor s’extreu de la terra i es converteix en aigua calenta. Com que la temperatura del subsol es manté molt més estable durant tot l’any, l’eficiència d’aquest sistema és més alta, fins i tot durant els hiverns més freds. Es poden classificar en dos tipus de sistemes:
- Intercanviador de calor horitzontal: els tubs s’instal·len a una profunditat específica, per exemple, a 1,5 m per sota del nivell del sòl. Aquest circuit tancat transfereix la calor de la terra a la bomba de calor. La superfície del terreny necessària per a això ha de ser molt superior a la de l’espai a escalfar, i per tant aquest sistema no és adequat per a terrenys petits en ciutats.
- Intercanviador de calor vertical: es fan un o més orificis verticals al sòl. En cadascun d’aquests s’instal·la una canonada descendent i una d’ascendent, de manera que formen un circuit tancat. La mescla líquida que circula per les canonades extreu la calor del subsol i la transfereix a la bomba de calor. Aquest sistema es pot utilitzar en terrenys amb una superfície reduïda, sempre que sigui possible dur a terme les perforacions per a les canonades.
També se sol distingir dos tipus de bombes geotèrmiques segons els mitjans que intercanvien la calor. Així, tenim:
- Bombes de calor terra-aire: Utilitzen les propietats naturals de la terra per aportar calor i fred a un edifici.
- Bombes de calor terra-aigua: Aprofiten la calor continguda al terreny i mitjançant una condensació per aigua aporten calor o fred a l’edifici. Són poc habituals pel cost de les instal·lacions.
Avantatges de les bombes geotèrmiques:
- La instal·lació i el manteniment són molt senzills.
- Generen per cada 1 kWh d’energia elèctrica fins a 6 kWh d’energia calorífica.
- Funcionen les 24 hores del dia i els 365 dies de l’any.
Inconvenients:
- Cost elevat de la instal·lació inicial.
- Com que l’aigua que baixa és més freda, es pot reduir la temperatura del sòl, de manera que l’eficiència d’aquest sistema disminueix a mesura que s’acosta el final de la temporada de calefacció. Si la temperatura del sòl baixa massa, es diu que el sòl està esgotat.
3. Bombes de calor hidròniques: són les bombes que utilitzen l’aigua com a font d’energia (hidrotèrmia). Es perforen dos pous al sòl a una distància raonable l’un de l’altre. L’aigua subterrània es bombeja des del primer pou a la bomba de calor. La calor es transfereix a un intercanviador de calor i l’aigua de retorn, més freda, es bombeja al segon pou. Aquest sistema es pot revertir a l’estiu, utilitzant l’aigua subterrània més freda del segon pou per refredar la casa. L’excés de calor s’emmagatzema al primer pou.
Les bombes de calor hidròniques aigua-aigua extrauen la calor de l’aigua subterrània per a la calefacció amb radiadors de baixa temperatura, ventiloconvectors (fancoils) o terra radiant.
Avantatges de les bombes hidròniques:
- Un sistema molt respectuós amb el medi ambient.
- Capaces de produir aire condicionat o calefacció per separat.
Inconvenients:
- Cost elevat de la instal·lació inicial.
- Disponibilitat de terreny per perforar-hi pous.
- Disponibilitat de corrent d’aigua subterrània.
Per què escollir una bomba de calor?
A més de les raons òbvies que suposa instal·lar un sistema d’aquest tipus a la llar (més confort, millor descans, aire més net), les bombes de calor presenten certs avantatges respecte als sistemes de climatització tradicionals:
- Millor rendiment energètic: és a dir, l’energia obtinguda és molt superior en comparació amb l’energia consumida en el seu funcionament.
- Sense tarifes mensuals ni termes fixos de despesa.
- Un sol sistema i instal·lació per proporcionar calor i fred tot l’any i segons les nostres necessitats.
Si estàs pensant a renovar el sistema de calefacció i refrigeració a la teva llar o al teu lloc de treball, visita la nostra secció de productes per veure la nostra gran gamma de sistemes eficients i innovadors.www.elnurgabarron.cat/productes/