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Y tu, ¿sabes como es que funciona la bomba de calor? ¿Sabias que ahorra energía? Lee más aqui…

Ahora que se acercan las bajas temperaturas nos hicieron plantearnos el explicar el funcionamiento básico de las bombas de calor en equipos de aire acondicionado.

¿Tu sabes qué es una bomba de calor? Es un mecanismo relativamente sencillo y muy ingenioso a la vez, una bomba de calor es un sistema que “genera” calor sin la necesidad de realmente generar calor. Tal vez esto suene como algo que no tiene sentido, pero es muy simple:

Existe calor en el aire de todos los lugares. Cuando la temperatura es alta, la cantidad de calor en el aire es mucha, cuando la temperatura es baja, la cantidad de calor es poca. Pero siempre hay calor.

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Lo que hace una bomba de calor es que literalmente agarra el calor de afuera y lo transfiere adentro, esto hace que no se tenga que utilizar mucha electricidad, lo que genera un ahorro de energía.

 Ya que entendimos que es y que hace una bomba de calor, ahora vamos a aprender ¿Cómo funciona?

  • pic_heat_transferEl calor es transferido por los refrigerantes

Como ya saben, el aire acondicionado utiliza refrigerante para transferir el calor de adentro y mandarlo afuera. Una bomba de calor hace exactamente lo mismo, pero al revés. La bomba de calor utiliza el refrigerante para transferir el calor de afuera hacia adentro, y de esta manera calentar el aire de la habitación.


  • Por naturaleza, el calor llena la habitación fría.

Lpic_spoonas leyes de la física nos dicen que el calor siempre se va a mover hacía una habitación fría. Tú puedes comprobar esto con un experimento sencillo desde tu casa. Simplemente calienta una cuchara y ponla encima de una cuchara fría, verás que en poco tiempo el calor se va a transferir a la cuchara fría y se va a calentar también. La transferencia de calor se detiene cuando la temperatura de las dos cucharas sean las mismas.

En el siguiente diagrama podemos observar claramente cómo se transfiere el calor de afuera hacía adentro:

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Condensador y Evaporador: Los corazones del Sistemas de Refrigeración.


Condensador y Evaporador: Los corazones del Sistemas de Refrigeración.

En un sistema de refrigeración, el condensador y el evaporador son las ventanas a través de las cuales el calor sale y entra de una habitación. Estos componentes, que operan como intercambiadores de calor, funcionan bajo la tendencia natural de hacer fluir la energía (temperatura) desde un espacio caliente hacia otro frío gracias a las propiedades termodinámicas del refrigerante que llevan dentro.

¿Cómo fluye el calor?

La transferencia de calor ocurre cuando un cuerpo de mayor energía (mayor temperatura) traspasa su calor a uno de menor energía (menor temperatura) por medio de 3 fenómenos: la conducción, donde el calor fluye a través del contacto directo; la convección, donde el calor viaja a través de un fluido como el aire (está es la principal forma de cambio de temperatura en un sistema de refrigeración); y la radiación, proceso donde la energía es emitida a través de ondas de calor.

En un sistema de refrigeración, el evaporador es el encargado de absorber la energía de un cuarto, y el condensador expulsa esa energía a la parte externa del cuarto.

¿Qué provoca la transferencia de energía?

La transferencia de calor se rige por medio de estados físicos que afectan en su capacidad de absorción de calor. Los tres principales factores que influyen en el flujo de calor se explican a continuación:

  1. Diferencial de temperatura. La cantidad de calor que fluye de un cuerpo con mayor temperatura a un cuerpo con menor temperatura es directamente proporcional a la diferencia de temperaturas entre estos. Entre mayor sea la diferencia de temperatura, mayor será el flujo de calor y las temperaturas de estabilizarán con mayor rapidez. En cambio, si la diferencia de calor es pequeña, la velocidad de transferencia de calor es menor.
  1. Área o superficie de contacto. El flujo de calor es directamente proporcional a la superficie de contacto. En grandes áreas de contacto entre un cuerpo frío y otro caliente, el calor fluirá más rápidamente que en áreas pequeñas donde el contacto es menor. Un buen ejemplo de este fenómeno sucede en los refrigeradores domésticos que cuentan con serpentín negro en la parte trasera. El serpentín aumenta el área de contacto del refrigerante que pasa en su interior, ayudando a la disipación del calor y mejorando la eficiencia del equipo.
  1. Conductividad de Materiales. La conductividad es la capacidad que tienen los materiales en transferir calor. Los conductores, que son materiales con altos valores de conductividad, permiten que el calor fluya más rápido a través de ellos; mientras que los materiales con menor conductividad de calor dificultan el flujo de la energía. Algunos materiales comúnmente utilizados en los sistemas de refrigeración por sus altos valores de conductividad son el Cobre, Aluminio, o inclusive el níquel.

FUNCIONES DEL EVAPORADOR Y CONDENSADOR.

El evaporador.

 El evaporador es el encargado de absorber la energía del cuarto frío y transferirla al refrigerante. La absorción de energía promueve que el refrigerante se evapore dentro del sistema. Este proceso provoca que la temperatura del cuarto o habitación disminuya gradualmente mientras el refrigerante se esté evaporando.

Para generar el movimiento del refrigerante dentro de evaporador, todo el vapor que sale del equipo es succionado por el compresor, aumentando la presión necesaria para iniciar el proceso de condensación.

Algunos de los requisitos principales para el óptimo funcionamiento de un evaporador son:

  1. Mantener un volumen de intercambio constante.
  2. Permitir el flujo del refrigerante con una mínima caída de presión.
  3. Tener un diseño apropiado (con materiales adecuados) que permita flujo de calor al refrigerante en una forma fácil y rápida.

El condensador.

En el condensador, la operación es justamente contraía a la del evaporador. El vapor de refrigerante entra al condensador después de ser comprimido por el compresor a una alta presión y elevada temperatura, permitiendo el intercambio de calor con el aire, agua de proceso o con cualquier fluido. Esto logra el calor que absorbió del evaporador sea cedido al medio ambiente (o cualquier otro fluido). En el proceso de condensación, el refrigerante cambia de vapor a líquido saturado o líquido sub-enfriado, a fin de que se mantenga en fase líquida en su camino de retorno al evaporador.

Algunos de los tipos de condensadores más comunes, de acuerdo a su funcionamiento y/o sus materiales, son los siguientes:

  1. Enfriado por aire.
  2. Enfriado por agua.
  3. Tubo concéntricos
  4. Carcaza y tubos.
  5. Agua de torre.

Tres puntos importantes que con los que debe cumplir un condensador son los siguientes:

  • Poseer suficiente área de intercambio.
  • Mínima caída de presión.
  • Materiales que faciliten la transferencia de calor.


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Factores importantes de un refrigerante


Factores importantes de un refrigerante

En esta entrada vamos a conocer un poco más sobre cómo funcionan los gases refrigerantes. Antes que nada tenemos que entender que un gas refrigerante es el intermediario encargado de absorber calor en los sistemas.

Esto nos lleva a la pregunta, ¿qué es y cómo se mide el calor?
– El calor es una forma de energía, (lo que absorbe y desecha el refrigerante es energía en un sistema de compresión de vapor).
– Todo objeto tiene cierta cantidad de energía, esta energía es medida en BTUs (British Thermal Unit).
– La concentración de energía es comúnmente medida a través de la temperatura.
– Existen 3 tipos de energía: Potencial, Cinética, e Interna

Flujo de energía = Energía / Tiempo = Potencia
La intensidad de flujo es afectada por la diferencia de temperatura, área de transferencia de calor y tipo der material.
Los tipos de transferencia más comunes son conducción, convección y radiación, y podemos ver cuál es el proceso de cada uno en el siguiente esquema:

Cuando se desee reemplazar el REFRIGERANTE de un sistema es necesario tomar en cuenta los siguientes factores:

1. CAPACIDAD: El refrigerante debe de contar con la suficiente capacidad para mantener las temperaturas requeridas.

2. EFICIENCIA: ¿Cuánto aporta el refrigerante al total del consumo en el sistema?

3. FLUJO MÁSICO: Cuando existe un flujo másico alto significa más refrigerante moviéndose en el sistema. Diferentes flujos másicos requieren cambio de TXV o reemplazo de capilar.

4. GWP (Global-warming potential): ¿Cuánto calor puede ser atrapado por un determinado gas de efecto invernadero? Nosotros recomendamos adquirir los refrigerantes con un bajo potencial de calentamiento global (GWP, por sus siglas en ingles), como por ejemplo nuestro GENETRON® 134a ECO.

5. SOBRECALENTAMIENTO: Se necesita proteger el compresor y asegurar la capacidad del refrigerante.

6. RETORNO DE ACEITE: El refrigerante debe ser miscible con el aceite, tal que permita el retorno y protección del compresor.


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Factores importantes de un refrigerante

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En esta entrada vamos a conocer un poco más sobre los gases refrigerantes. Recordemos que el gas refrigerante es el intermediario encargado de absorber calor en los sistemas.

Esto nos lleva a la pregunta ¿Qué es y cómo se mide el calor?

  • Es una forma de energía, (lo que absorbe y desecha el refrigerante es energía en un sistema de compresión de vapor). – Todo objeto tiene cierta cantidad de energía.
  • La cantidad de energía es medida en BTUs (British Thermal Unit)
  • La concentración de energía es comúnmente medida a través de la temperatura. Tipos de energía: Potencial, Cinética e Interna.

Tipos de energía: Potencial, Cinética e Interna.

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Formas de transferencia de energía = calor

Flujo de energía = Energía / Tiempo = Potencia

La intensidad de flujo es afectada por la diferencia de temperatura, área de transferencia de calor y tipo de material.

Los tipos de transferencia más comunes son conducción, convección y radiación, y podemos ver cuál es el proceso de cada uno en el siguiente esquema:

Microsoft Word - 16122016 Factores importantes de un refrigerant

Cuando se desee reemplazar el REFRIGERANTE de un sistema es necesario tomar en cuenta los siguientes factores:

  1. CAPACIDAD: ¿El refrigerante tiene la suficiente capacidad para mantener las temperaturas requeridas?
  2. LA EFICIENCIA: ¿Cuánto aporta el refrigerante al total del consumo en el sistema?
  3. FLUJO MÁSICO: Cuando existe un flujo másico alto significa más refrigerante moviéndose en el sistema. Diferentes flujos másicos requieren cambio de TXV o reemplazo de capilar.
  4. GWP (Global-warming potential): En Quimobásicos nos interesa mucho el cuidado al medio ambiente, es por eso que nosotros recomendamos adquirir los refrigerantes con un bajo potencial de calentamiento global (GWP, por sus siglas en ingles), como por ejemplo nuestro GENETRON® 134a ECO.
  5. SOBRECALENTAMIENTO: Se necesita proteger el compresor y asegurar la capacidad del refrigerante. 6. RETORNO DE ACEITE: El refrigerante debe ser miscible con el aceite, tal que permita el retorno y protección del compresor.

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