AEROTERMIA
Índice
1 Que es la Aerotermia
La aerotermia es una tecnología limpia y renovable, cuyo objetivo es aprovechar la energía gratuita que se encuentra en el aire exterior.
La aerotermia aproximadamente consume 30 unidades eléctricas para tomar 100 unidades de calor gratis del aire exterior, lo que supone un gran ahorro económico.
2 Que aplicaciones tiene la aerotermia
Los sistemas de aerotermia se pueden usar para:
- Refrigerar en verano
- Calefacción en invierno
- Generar agua caliente sanitaria todo el año
3 Cómo funciona la aerotermia
Una maquina de aerotermia extrae calor de un medio y lo inyecta en otro. Para extraer el calor de un medio se usa una bomba de calor que usa el ciclo frigorífico, cuyo funcionamiento aprovecha las propiedades que tiene los gases para adsorber calor al evaporarse y dar calor al comprimirse.
3.1 Que es una maquina frigorífica
La maquina frigorífica esta ideadas con la idea de extraer calor de un medio Foco frio y entregarlo a otro foco caliente. Para ello usa las propiedades que tienen los gases de adsorber calor cuando se expanden y de dar calor al comprimirse. De esta manera se consigue enfriar un medio con el fin de conservar alimentos o refrigerar un recinto para obtener una temperatura más confortable en verano.
3.2 Funcionamiento de una maquina frigorífica
La máquina frigorífica usa el ciclo frigorífico. Existen varios ciclos frigoríficos, pero el más utilizado en la mayoría de los aparatos de refrigeración que se fabrican es el ciclo de compresión mecánica. Es un circuito cerrado a través del cual circula un fluido frigorífico que va cambiando de estados según en la zona del circuito que se encuentre para así producir el efecto deseado Este fluido frigorífico es bombeado tal que de un medio frio se extrae calor y a un medio más caliente se da calor.
Las partes principales de este circuito son:
Evaporador:
Se producen un tránsito de calor entre el fluido refrigerante y el medio que lo rodea. Se busca extraer calor del medio para enfriarlo y mantener a una temperatura deseada El refrigerante entra en el evaporador a baja temperatura y baja presión en estado líquido Como el medio está a una temperatura mayor toma calor de este que usa para evaporarse el calor que el refrigerante toma lo pierde el medio que lo rodea lo que hace que este se enfríe.
Compresor:
El refrigerante sale del evaporador en estado gaseoso y es aspirado por el compresor, que lo comprime aumentándole la presión y la temperatura. Así el refrigerante está ya preparado para ceder su calor a otro medio caliente pero más frio que el refrigerante. Será el espacio exterior al lugar a refrigerar. Este aumento de presión se consigue aplicando energía a través de un motor eléctrico El compresor también tiene la misión de hacer circular el refrigerante por todo el circuito de refrigeración.
Condensador:
Es un intercambiador de calor cuya función es intercambiar calor entre el refrigerante y otro fluido al que le da el calor. Este otro fluido generalmente es aire o agua. Se está evacuando el calor que se extrajo del recito a refrigerar.
Expansor:
A la salida del condensador el refrigerante se encuentra con el expansor. El expansor reduce la presión y la temperatura del refrigerante para adaptarlas a las necesarias para poder pasar de nuevo al evaporador. Cuando el refrigerante se expande se produce un aumento repentino de volumen, esto hace que parte del líquido se evapore enfriándose a si mismo. Este es el punto final del circuito frigorífico. En este punto el refrigerante ya está preparado para volver a entrar en el evaporador y producir frio realizado un nuevo ciclo frigorífico.
3.3 Que es una bombas de calor
Una bomba de calor es un sistema cuyo fin es bombear calor de un medio frio a otro a mayor temperatura yendo en contra del tránsito natural del calor que va de un punto caliente a otro más frio. Para poder hacer esto necesita energía que se proporciona con un motor eléctrico. Esta energía eléctrica consumida es muy inferior a la energía calorífica bombeada lo que hace de la bomba de calor una máquina muy eficiente. La bomba de calor se aprovecha del ciclo termodinámico de la maquina frigorífica como ya se ha descrito anteriormente.
3.3.1 Funcionamiento de la bomba de calor
Las bombas de calor son máquinas frigoríficas, y funcionan usando el ciclo frigorífico de compresión mecánica antes descrito. Estudiaremos las bombas de calor reversibles que pueden darnos calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria (ACS).
Estas máquinas para su funcionamiento necesitan:
- Una válvula inversora del ciclo.
- El sistema de expansión debe funcionar en cualquiera de los dos ciclos verano e invierno.
- El evaporador debe estar preparado para funcionar como evaporador y como condensador cuando se invierta el ciclo. Lo mismo le ocurre al condensador.
- Necesita un sistema de desescarche
- Tendrá un acumulador en la aspiración y un calentador del carter
- El compresor deberá estar preparado para funcionar a bajas temperaturas.
3.3.2 Tipos de bombas de calor
Una forma de clasificar las bombas de calor sería:
Reversibles: El aparato puede producir frio o calor haciendo una inversión del ciclo.
Térmicas o irreversibles: están pensadas para producir solo calor. De este tipo son las bombas de calor usadas para producir agua caliente sanitaria o calor a baja tempeatura para calefacción por suelo radiante.
Termofrigobombas: en este caso se usa a la vez la producción frigorífica en el evaporador y la calorífica del condensador
Clasificación según los focos fríos y calientes. Foco frio medio del que se extraer calor a baja temperatura, foco caliente medio al que añade calor a alta temperatura. Según este criterio las bombas de calor serían:
Aire-Aire
Aire-Agua
Agua-Agua
Agua-Aire
Tierra- agua o aire
3.3.3 Que es el COP o eficiencia energética
El rendimiento termodinámico de una máquina es la relación entre la potencia útil ( que se usa para calentar o enfriar) y la potencia que necesita la máquina para funcionar. Siendo el ciclo frigorífico un bombeo de calor, el rendimiento se define como la división COP ( coeficiente de Prestación) o CEE ( Coeficiente de eficiencia energética) Se debe considerar dos COP El COP del evaporador esto es el rendimiento que tiene la maquina cuando esta adsorbiendo calor efecto frigorífico.
COPe = (Potencia frigorífica)/(Potencia consumida) = Qe/W
El COP del condensador esto es el rendimiento que tiene la maquina cuando está entregando calor efecto calefacción o calentando agua caliente sanitaria (ACS).
COPc = (Potencia calorífica)/(Potencia consumida) = Qe/W
Cuanto menor sea la diferencia de temperatura entre condensador y evaporador mayor será el rendimiento.
4 Ventajas de la aerotermia
Consumo de energía inferior a los tradicionales>
No produce humos por lo que tampoco necesita salida de humos
Genera un nivel sonoro bajo
Es ecológico pues no genera ningún residuo contaminante
Es un sistema muy eficiente con el que se obtiene un ahorro alto
El mantenimiento es mínimo
Es seguro
Ocupa poco espacio.
No hay que cargar con pesadas botellas de gas.
5 Aerotermia para agua caliente sanitaria (ACS)
Una opción de aerotermica para agua caliente sanitaria es un equipo en un solo bloque Es una bomba de calor aire-agua. La máquina de aerotermia hace circular el aire exterior a través de su evaporador con un ventilador y el calor que extrae de dicho aire exterior lo transporta por el circuito frigorífico hasta el condensador que se encuentra dentro del depósito de agua destinado a servir de agua caliente sanitaria a la vivienda Su instalación es muy sencilla, ocupa poco espacio, sustituyendo a los aparatos tradicionales para calentar agua.
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