Termodinamica - Cengel 7th - espanhol

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CICLOS DE REFRIGERACIÓN
ciende por abajo de una temperatura de 2 a 5 °C. La acumulación de escarcha
en los serpentines del evaporador es bastante indeseable dado que interrumpe
la transferencia de calor. Sin embargo, los serpentines pueden descongelarla
cuando se invierte el ciclo de la bomba de calor (operándola como un acondicionador
de aire). Esto origina una reducción en la eficiencia del sistema. Los
sistemas que tienen al agua como fuente suelen usar agua subterránea a profundidades
de hasta 80 m en el intervalo de temperaturas entre 5 y 18 °C, y no
tienen problemas de formación de escarcha. Por lo común, mantienen COP más
altos, pero son más complejos y requieren fácil acceso a un gran depósito de
agua, como el agua subterránea. Los sistemas que utilizan el suelo como fuente
también son pocos, pues requieren una gran tubería situada bajo el suelo a cierta
profundidad donde la temperatura es relativamente constante. El COP de las
bombas de calor casi siempre varía entre 1.5 y 4, según el sistema particular
utilizado y la temperatura de la fuente. Una nueva clase de bombas de calor
desarrollada recientemente, accionada mediante un motor eléctrico de velocidad
variable, es por lo menos dos veces más eficiente que sus predecesoras.
Tanto la capacidad como la eficiencia de una bomba de calor, disminuyen
de manera significativa a temperaturas bajas. Por consiguiente, la mayor
parte de las bombas de calor que utilizan al aire como fuente requieren un
sistema de calentamiento suplementario como son los calentadores de resistencia
eléctrica, o un horno de gas o petróleo. Considerando que las temperaturas
del agua y del suelo no varían mucho, tal vez no se requiera un calentamiento
suplementario en los sistemas que utilizan como fuente al agua o al
suelo. Sin embargo, los sistemas de bomba de calor deben tener el tamaño
suficiente para satisfacer la máxima carga de calentamiento.
Las bombas de calor y los acondicionadores de aire tienen los mismos componentes
mecánicos. Por consiguiente, no resulta económico tener dos sistemas
separados para cubrir los requerimientos de calefacción y enfriamiento de
un edificio. Un sistema puede usarse como una bomba de calor en el invierno
Operación de la bomba de calor: modo de calentamiento
Serpentín exterior Válvula de inversión
Ventilador
Serpentín interior
Válvula de
expansión
Compresor
Ventilador
Líquido a alta presión
Líquido-vapor a baja presión
Vapor a baja presión
Vapor a alta presión
Operación de la bomba de calor: modo de enfriamiento
Serpentín exterior Válvula de inversión
Serpentín interior
Ventilador
Ventilador
FIGURA 11-11
Una bomba de calor es útil para
calentar una casa en el invierno y para
enfriarla en el verano.
Compresor
Válvula de
expansión