Bomba de calor
Equipo que, mediante un ciclo frigorífico, traslada calor de una fuente más fría (aire, terreno, agua) a un foco más caliente y entrega de 2 a 5 unidades de calor por cada unidad de electricidad.
Una bomba de calor funciona con un ciclo de compresión de vapor: el refrigerante se evapora a baja presión absorbiendo calor de la fuente; un compresor eleva su presión y temperatura; se condensa en el intercambiador interior y cede el calor; y una válvula de expansión lo devuelve a baja presión. Invirtiendo el ciclo se obtiene refrigeración.
COP = Q_heat / W_elec
Límite de Carnot: COP_max = T_hot / (T_hot - T_cold), temperaturas en kelvin
Ejemplo: impulsión a 35 °C, fuente a 0 °C: 308.15 / 35 ≈ 8.8 (los equipos reales alcanzan el 40–55% del de Carnot)
En la práctica, el COP ronda 2,5–4,5 en los equipos aerotérmicos y 3,5–5 en los geotérmicos. El rendimiento baja cuanto mayor es el salto térmico, por lo que los emisores de baja temperatura (suelo radiante, radiadores sobredimensionados a 35–45 °C) dan los mejores resultados. Los refrigerantes más comunes son el R32 y el R410A y, cada vez más, refrigerantes naturales como el R290 (propano) y el CO2 (R744), por exigencia del Reglamento europeo de gases fluorados.
La IEA calcula que las bombas de calor podrían recortar de forma considerable las emisiones mundiales de CO2 de la calefacción de edificios; las ventas mundiales rondaron los 10–12 millones de unidades al año en 2022–2024. Frente a una caldera de gas con un 90 % de rendimiento, una bomba de calor con un COP estacional de 3 consume alrededor de un 70 % menos de energía final para dar el mismo calor.
Términos relacionados
Todos los términos →- COP (coeficiente de rendimiento)
Relación entre el calor (o frío) útil que entrega una bomba de calor y la electricidad que consume, medida en un punto de funcionamiento concreto.
- SCOP (COP estacional)
El coeficiente de rendimiento medio de una bomba de calor a lo largo de una temporada de calefacción normalizada, que pondera cada punto de ensayo según la frecuencia de cada temperatura exterior.
- Bomba de calor aerotérmica
Bomba de calor que extrae calor del aire exterior para dar calefacción y agua caliente (aire-agua) o aire caliente (aire-aire); es el tipo más instalado.
- Bomba de calor geotérmica
Bomba de calor que intercambia calor con el terreno mediante colectores enterrados o sondeos, aprovechando la temperatura estable del subsuelo para lograr un rendimiento estacional alto.
- SEER
Índice de eficiencia energética estacional: la refrigeración total producida durante una temporada dividida por la electricidad consumida, en BTU/Wh (EE. UU.) o W/W (UE).
- Red de calor (calefacción urbana)
Red de tuberías aisladas que distribuye agua caliente o vapor desde fuentes centrales de calor a muchos edificios para calefacción y agua caliente sanitaria.