La
bomba de calor ¿que es y como funciona?
Antes de entrar de lleno
con la explicación de lo que es y de cómo
funciona una bomba de calor hablaremos acerca de dos fenómenos
físicos que intervienen en el funcionamiento de estos
dispositivos.
-Diferencia
entre calor y temperatura
El primer concepto del que
se hablará es el de la diferencia que existe entre
calor y temperatura.
-El calor es un flujo de
energía que transmiten o absorben los cuerpos y que
se puede medir en calorías.
-La temperatura es un indicador
que sirve para medir la cantidad de calorías que
un cuerpo posee.
Es importante conocer y comprender
ambos conceptos, ya que no siempre un cuerpo que este a
una temperatura más elevada va a tener mas energía
calorífica que otro con temperatura más baja.
También interviene la cantidad de masa del cuerpo.
Así por ejemplo, tendrá
mucha más energía calorífica (calorías)
una piscina que se encuentre a una temperatura de 35 grados
centígrados que un clavo de hierro a 800 grados.
Esta al alcance de cualquiera
poner al rojo vivo un clavo con sólo mantenerlo durante
5 minutos sobre una llama de un encendedor o mechero. Sin
embargo si mantenemos esa misma llama durante ese mismo
tiempo bajo una piscina esta no se elevará ni un
solo grado centígrado. Ello es debido a que la piscina
posee una masa mucho mayor que la de un clavo y será
necesario mucha más energía para lograr que
la piscina suba de temperatura un grado que la necesaria
para lograrlo en un clavo.
- La compresión y la temperatura
Otro fenómeno físico
clave para comprender el funcionamiento de las bombas de
calor es el relativo a la relación que existe entre
la presión y la temperatura en los fluidos. Así
cuando un fluido se comprime aumenta su temperatura y cuando
se descomprime desciende.
Toda molécula de un
fluido tiene una cierta de cantidad energía que le
hace vibrar de determinada manera, más violentamente
cuanta más energía tenga. El choque entre
una molécula y otra es lo que produce el calor.
Si las moléculas
están muy alejadas entre sí (esta poco comprimido)
tardarán mucho tiempo en chocar. produciendo poco
calor. En cambio si comprimimos el fluido provocamos que
las moléculas estén en un espacio menor y
en su movimiento de vibración choquen más
veces entre si produciéndose más calor y elevando
su temperatura aunque en sentido estricto la cantidad de
la energía sea la misma.
-¿Como
funciona la bomba de calor?
El funcionamiento de la bomba
de calor se basa en la relación entre la presión
y la temperatura.
La bomba de calor toma un
fluido y lo comprime haciendo que su temperatura suba. Ese
calor “comprimido” se extrae entonces para calentar
la sustancia que nos interese ya sea aire o agua.
Otros sistemas emplean fluidos
que al comprimirse cambian de estado y absorben calor (calor
latente) para luego volver a su estado original y liberarlo
donde se quiere que caliente a otro fluido
El fluido el cual se ha comprimido
y del que se ha extraído parte de su calor baja su
temperatura. Esta temperatura baja aún más
en el momento en que se descomprime a un punto muy por debajo
de la que tenía antes de ser comprimido. De esta
manera se puede decir que se extrae el calor de una sustancia
para dársela a otra.
