Bomba de calor con frío: cómo saca calor de una calle helada

Calor en una calle helada. Fuera hiela. Dentro, este aparato está calentando el salón. Lo sorprendente es que parte de esa energía viene del aire de la calle. ¿Cómo puede sacar calor de algo que sentimos tan frío? Vamos a seguir la energía.

Frío no significa sin energía. Acerquémonos al aire de la calle. Sus moléculas siguen moviéndose, aunque esté bajo cero. Que el aire esté frío no significa que no contenga energía térmica. Solo tiene menos que el aire templado. Y el calor pasa por sí solo de lo más caliente a lo más frío. Así que el truco es poner, junto a ese aire frío, algo todavía más frío: el refrigerante del intercambiador exterior. Frío frente a algo aún más frío. Y el aire de la calle le cede energía.

Tres recorridos. Abramos la casa en sección. Aquí hay tres recorridos que no se mezclan. Uno: el aire de la calle, que atraviesa la unidad exterior y vuelve a salir. Dos: el refrigerante, que circula por un circuito cerrado de tuberías entre los dos aparatos. Tres: el aire del salón, que pasa por el split interior. El aparato no mete en el salón el aire helado de la calle: transporta su energía. Y el refrigerante no se vierte ni se gasta como un combustible. En el circuito hay cuatro piezas: evaporador, compresor, condensador y válvula de expansión.

Captar calor fuera. Empezamos fuera. En modo calefacción, el intercambiador exterior funciona como evaporador. El ventilador hace pasar el aire entre unas aletas metálicas muy finas. Por dentro de los tubos circula el refrigerante, a baja presión y muy frío. El aire y el refrigerante nunca se tocan: la energía atraviesa la pared de metal. Al recibirla, el refrigerante, que llega como una mezcla de líquido y vapor, termina de evaporarse. Puede hacerlo bajo cero porque, a esa presión, hierve a una temperatura muy baja. No necesita llegar a los cien grados, como el agua.

Elevar la temperatura. Ese vapor frío entra en el compresor. Aquí entra la electricidad: alimenta un motor. En este compresor de tipo scroll, una espiral se mueve en órbita frente a otra fija y va encerrando el vapor en espacios cada vez más pequeños. Ese trabajo mecánico eleva la presión y la temperatura del refrigerante. Ahora está más caliente que el salón, y por eso puede entregarle calor.

Entregar calor dentro. El vapor caliente llega por la tubería hasta el split, que en modo calefacción funciona como condensador. El ventilador interior hace pasar el aire del salón por fuera de los tubos. Otra vez sin mezclarse: la energía cruza el metal. Al ceder calor, el refrigerante se condensa y vuelve a ser líquido. El aire sale más caliente, y poco a poco el salón gana temperatura.

Volver a prepararse. El líquido, todavía a alta presión, llega a la válvula de expansión. Al atravesarla, la presión cae de golpe, y con ella la temperatura. Una parte se convierte en vapor. Esa mezcla fría de líquido y vapor vuelve al exterior, lista para captar energía otra vez. Capta, comprime, entrega y expande. Y el ciclo continúa.

El balance. Ahora, un ejemplo sencillo de balance. Un kilovatio hora de electricidad, más dos kilovatios hora captados del aire de la calle, dan tres kilovatios hora de calor en el salón. No ha creado tres unidades de energía a partir de una. La electricidad permite trasladar energía que ya estaba fuera. La relación entre el calor entregado y la electricidad consumida, en unas condiciones concretas, se llama COP. Cambia con las temperaturas y con cada equipo. Y un valor puntual no es lo mismo que el rendimiento de toda la temporada.

Cuando aprieta el frío. Entonces, si funciona con frío, ¿por qué a veces rinde menos? Dejemos la casa igual y bajemos solo la temperatura de fuera. Cuanto mayor es la diferencia entre fuera y dentro, más tiene que trabajar el compresor. Y no todos los modelos responden igual al frío intenso. Hay otro fenómeno. Si el aire tiene humedad y las aletas están lo bastante frías, puede formarse escarcha, aunque no nieve. La escarcha dificulta el paso del aire y el intercambio de energía. Por eso muchos equipos hacen un desescarche automático. En algunos, una válvula invierte un momento el recorrido del refrigerante para calentar las aletas. El compresor sigue girando en el mismo sentido. Mientras dura, la calefacción puede pararse o reducirse. Es parte del funcionamiento previsto, aunque el hielo que no desaparece sí merece una revisión.

Qué cambia en tu casa. ¿Qué cambia todo esto en tu casa? Cuatro puntos. El clima: comprueba la capacidad y las condiciones de funcionamiento del equipo con las temperaturas de tu zona. La vivienda: el calor se escapa por paredes, ventanas y tejado, así que lo que necesitas depende también del edificio. La instalación: la unidad exterior necesita espacio para que circule el aire y evacuar el agua según el fabricante. Y el circuito de refrigerante es trabajo de un instalador habilitado. Y el sistema: este ejemplo es aire-aire y calienta el aire del salón. Otras bombas de calor, las aire-agua, transfieren la energía a un circuito de agua para radiadores o suelo radiante. Ningún equipo sirve para cualquier casa: hay que estudiar cada instalación.

Cierre. La calle puede estar helada y seguir aportando energía. La bomba de calor utiliza electricidad para recoger parte de ella y entregarla dentro a una temperatura útil. El resultado depende del equipo, del clima y de tu vivienda. En CuidaHome hacemos visible cómo funciona la tecnología de tu casa, para que entiendas qué necesitas antes de elegir.