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Cómo funciona una bomba de calor

Una bomba de calor mueve calor de un lugar a otro usando electricidad. En invierno, extrae calor del exterior y lo lleva al interior. En verano, hace lo contrario: extrae calor del interior y lo expulsa fuera.

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Qué es una bomba de calor

Una bomba de calor es un dispositivo que transfiere energía térmica de una fuente fría a una caliente mediante un ciclo termodinámico. Funciona como un frigorífico inverso: en vez de enfriar el interior y calentar el exterior, calienta el interior y enfría el exterior. Utiliza un refrigerante que cambia de estado (líquido-gas) para absorber y ceder calor. Un compresor eléctrico impulsa el ciclo. Por cada kWh eléctrico consumido, una bomba de calor eficiente genera 3-5 kWh térmicos (COP 3-5), siendo mucho más eficiente que resistencias eléctricas o calderas. Tipos principales: aire-aire (splits, aire acondicionado), aire-agua (aerotermia para calefacción), agua-agua (geotermia), suelo-agua. Las más comunes en viviendas son aire-aire y aire-agua.

Cómo funciona paso a paso

1. Evaporación (absorción de calor) El refrigerante líquido pasa por el evaporador (unidad exterior en invierno). Absorbe calor del aire/agua/suelo exterior y se evapora (pasa a gas). 2. Compresión (aumento de temperatura) El compresor eléctrico comprime el gas refrigerante, aumentando su presión y temperatura (puede alcanzar 60-80°C). 3. Condensación (cesión de calor) El gas caliente pasa por el condensador (unidad interior). Cede su calor al aire/agua del interior. El refrigerante se enfría y vuelve a estado líquido. 4. Expansión (reducción de presión) Una válvula de expansión reduce bruscamente la presión del refrigerante líquido, enfriándolo aún más (puede llegar a -10°C o menos). 5. Vuelta al evaporador El refrigerante frío vuelve al evaporador para repetir el ciclo. El proceso es continuo mientras la bomba esté encendida. 6. Modo reversible (verano) Una válvula de 4 vías invierte el ciclo: el evaporador se convierte en condensador y viceversa. Ahora extrae calor del interior y lo expulsa fuera (aire acondicionado).
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Para qué sirve

Las bombas de calor sirven para:
  • Calefacción eficiente: Calentar viviendas con 60-75% menos electricidad que radiadores.
  • Refrigeración en verano: Aire acondicionado integrado (modelos reversibles).
  • Agua caliente sanitaria: ACS en bombas de calor aire-agua.
  • Ahorro energético: COP 3-5 significa 3-5 veces más eficiente que resistencias.
  • Energía renovable: 75% del calor viene del aire/agua/suelo (gratis).
  • Descarbonización: Sustituir calderas de gas/gasoil por electricidad renovable.

Ventajas y desventajas

Ventajas:
  • Altísima eficiencia (COP 3-5: genera 3-5 kWh por cada 1 kWh consumido)
  • Sistema 2 en 1: calefacción + refrigeración (modelos reversibles)
  • Energía renovable (75% del calor viene del ambiente)
  • Ahorro del 50-70% vs calefacción eléctrica tradicional
  • Sin combustión, sin emisiones directas, sin chimenea
  • Vida útil 15-20 años
Desventajas:
  • Inversión inicial alta (splits: 500-2.000€, aerotermia: 8.000-15.000€)
  • Rendimiento baja con temperaturas muy frías (<-10°C)
  • Requiere electricidad (no funciona sin luz)
  • Ruido de unidad exterior (40-60 dB)
  • Mantenimiento anual (limpieza filtros, carga refrigerante)
  • Instalación requiere profesional certificado

Ejemplos prácticos

Ejemplo 1: Split aire-aire (bomba de calor doméstica) Instalas split inverter 3.000W en salón. Precio: 800€. Consumo calefacción: 0,75 kW eléctricos para generar 3 kW térmicos (COP 4). Calienta 25m² por 0,11€/hora (vs 0,45€/hora con radiador eléctrico). Ejemplo 2: Aerotermia aire-agua Casa 120m² con suelo radiante. Bomba de calor 8 kW. Inversión: 10.000€. Consumo anual: 2.500 kWh (375€). Caldera gas equivalente: 1.500€/año. Ahorro: 1.125€/año. Amortización: 9 años. Ejemplo 3: Geotermia (agua-agua) Vivienda con terreno. Instalas geotermia con sondas a 100m profundidad. Inversión: 20.000€. COP 5 (muy estable todo el año). Consumo: 2.000 kWh/año (300€). Ahorro vs gas: 1.400€/año. Amortización: 14 años. Ejemplo 4: Comparativa eficiencia Radiador eléctrico: 1 kWh eléctrico = 1 kWh térmico (eficiencia 100%). Bomba de calor: 1 kWh eléctrico = 4 kWh térmicos (eficiencia 400%). Coste: 0,15€ vs 0,0375€ por kWh térmico.

Preguntas frecuentes (FAQ)

#¿Cuál es la diferencia entre bomba de calor y aire acondicionado?

Un aire acondicionado solo enfría (o enfría principalmente). Una bomba de calor es reversible: calienta en invierno y enfría en verano con la misma eficiencia. Muchos 'aires acondicionados' modernos son en realidad bombas de calor.

#¿Funciona una bomba de calor con temperaturas bajo cero?

Sí, hasta -15°C o -25°C según el modelo. El rendimiento baja con frío extremo (COP 2-2,5 en vez de 4), pero sigue siendo más eficiente que resistencias eléctricas. Existen modelos específicos para climas fríos (EVI, inyección de vapor).

#¿Es rentable sustituir caldera de gas por bomba de calor?

Depende del precio del gas vs electricidad y del tipo de instalación. Con suelo radiante o radiadores de baja temperatura, sí (ahorro 40-60%). Con radiadores antiguos de alta temperatura, el ahorro es menor (20-30%). A largo plazo, sí es rentable.
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