Las nuevas dudas y preguntas sobre el funcionamiento de la bomba de calor me llevan a editar este nuevo artículo sobre cómo puede ser que a una temperatura del aire exterior, por ejemplo, a -3 ºC, pueda “coger el calor” y meterlo dentro de la casa, que está a 20 ºC. Eso dice CARLOS, y le responde SERGIO GONZÁLEZ, asiduo colaborador del blog. Como el primero pregunta y el segundo contesta, yo hago el único papel de editar el artículo sin más intervención por mi aparte. Veamos primero la duda-pregunta de CARLOS:
«Anónimo3 de abril de 2013 15:44Buenas tardes,Lo primero darle la enhorabuena por su blog y animarle a que siga ayudando a la gente con sus conocimientos y su paciencia.
Siempre que leo algo sobre la bomba de calor, me quedo con una duda. Tal vez se necesiten conocimientos de física para entenderlo. Entiendo que la eficiencia energética de la bomba de calor es mucho mejor que la de los emisores eléctricos. Lo que no entiendo es cuando dice que «el calor es gratis, lo toma del exterior». Si el aire del exterior está a -3ºC por ejemplo y el del interior está a 20ºC, ¿qué calor va a extraer del aire de la calle, si ese aire está a mucha menos temperatura que la del interior?
Muchas gracias por su tiempo.Carlos»
Al día siguiente es SERGIO quien le da esta sabia y experta explicación:
Al principio todos nos hemos hecho esa pregunta, pero tiene fácil respuesta, es una cuestión de terminología. A veces confundimos calor con temperatura, y en términos físicos son cosas muy distintas. Tenemos la costumbre de considerar que lo que baje de 0ºC es frío, y lo que esté por encima «empieza a ser calor», especialmente acostumbrados al clima que tenemos en el mediterráneo (para alguien de Siberia -10ºC debe ser una muy buena temperatura).
Bien, bromas aparte, y simplificando (aunque un físico me quemaría en la hoguera por lo que voy a decir) el calor es una magnitud física que mide la cantidad de energía que un cuerpo puede intercambiar con el medio. Todo cuerpo por encima de -273,15 ºC (cero absoluto, 0 Kelvin) posee energía en forma de calor. Nuestra escala de temperatura nos despista al hacer razonamientos como el que indicas en tu pregunta, pero piensa que por encima de 0K los átomos comienzan a vibrar, y a -3ºC (270K) los átomos de cualquier objeto ya llevan un buen tembleque.
Es decir, pese a que el aire de la calle en invierno está mucho más frío que el aire del interior de casa, continua teniendo una cantidad apreciable de energía en forma de calor. Lo que hace el aire acondicionado para robar esa energía es lo siguiente (de forma muy simplificada):
1-Mueve el gas que tiene en sus conductos hacia el lado exterior de nuestra vivienda. Allí expande el gas, y como al expandirse el gas se enfría, acabamos teniendo un gas dentro de unos conductos a -30ºC, por ejemplo. -30ºC es una temperatura muy inferior a la temperatura de la calle (-3ºC).
2-Al estar más frío que el exterior, puede robar energía calorífica del aire. Al robar calor del exterior el gas se calienta, pongamos que de -30ºC a -20C.
3-El gas circula hacia el interior de la vivienda, y allí se comprime. Al comprimirse, el gas se calienta, pero como ahora tiene más energía ya que se la ha robado al aire del exterior, la temperatura que alcanzará será mayor que la que tenía antes de comenzar el ciclo en el punto 1. Digamos que alcanza 50ºC.
4-El gas, que ahora se encuentra en el lado interior de nuestra vivienda, está más caliente que el aire de la habitación (50ºC frente a 20ºC). Por lo tanto, ahora el gas cede su energía calorífica al aire, calentándolo a 25ºC (por decir algo) y enfriándose él. Y el ciclo vuelve a comenzar haciendo circular el gas hacia el exterior, volviéndolo a expandir, etc.
En fin, que simplemente basando la explicación en las diferencias de temperatura entre fluidos se puede entender a grandes rasgos el funcionamiento de la bomba de calor. Bien pensado, la parte inicial de la explicación no hacía falta, pero es necesario saber que todo lo que esté por encima del cero absoluto posee calor, por lo tanto energía, por muy frío que nos parezca que está. Y que esa energía, como ha dicho Antonio en el artículo, nos sale gratis. Como cuando un amigo nos regala un colchón y un somier casi casi nuevecito. Nos sale gratis, pero tenemos que pagar el trasporte. En las bombas de calor modernas el gasto que supone trasportar el calor es muy pequeño en comparación con lo que obtenemos, así que el negocio es redondo.
Un saludo «
Como podéis comprobar, amigos lectores, no hay nada más que añadir sobre el tema.
Mas o menos lo entiendo, pero volviendo a una pregunta que hice en el articulo, y que me respondieron, supongo que correctamente, aunque me surgieron nuevas dudas… si el exterior está a -3ºC y yo «lo enfrío» aún mas, es de esperar que se forme una capa de hielo en el «aparato exterior» ¿no?
Ricardo
Wow! After long time i have read very interesting and useful sharing which is related to energy saving. I love your blog stuff.
My thanks for your confdence on the blog.
Antonio Vazquez
Hola Antonio,
primero de todo felicitarte per tu blog, es muy útil.
Estamos a punto de hacer una reforma a nuestra casa y nos estamos planteando que sistema de calefacción instalar. Nos están hablando de la aerotermia. És lo mismo que la bomba de calor?
Muchas gracias.