Bomba de calor: principio, tipos y rendimiento

Principio termodinámico (ciclo de Carnot invertido)

El proceso tiene cuatro fases: evaporación (el refrigerante absorbe calor de la fuente externa), compresión (sube temperatura y presión), condensación (cede calor al circuito interior) y expansión (se reinicia el ciclo). El rendimiento se expresa en COP (Coefficient of Performance) para calefacción y EER para refrigeración.

• →COP = Energía térmica entregada / Energía eléctrica consumida.
• →Una resistencia eléctrica tiene COP=1; una bomba de calor COP 3-5.
• →El SCOP (estacional) es la métrica real de referencia anual.
• →Funciona como calefacción y refrigeración (ciclo reversible).

Tipos según la fuente térmica

Según de dónde extraigan la energía térmica, se distinguen cuatro grandes familias, cada una con un campo de aplicación óptimo:

• →Aerotermia (aire-agua, aire-aire): la más instalada en España; COP 3-5.
• →Geotermia (suelo-agua): COP estable 4-5 todo el año, mayor coste inicial.
• →Hidrotermia (agua-agua): requiere pozo o curso de agua.
• →Gas natural (motor/absorción): combina quemador y ciclo de compresión.

Diferencia entre COP, SCOP y EER

Estos son los tres parámetros clave de eficiencia que aparecen en fichas y etiquetas energéticas. Un SCOP ≥ 4,0 corresponde a etiqueta A+++ y marca la frontera de la alta eficiencia.

• →COP: rendimiento instantáneo en condiciones nominales.
• →SCOP: rendimiento estacional medio (valor realista anual).
• →EER: COP equivalente en modo refrigeración (instantáneo).
• →SEER: EER estacional (métrica realista en frío).

Aplicaciones en el hogar

Una bomba de calor moderna cubre los tres servicios térmicos: calefacción en invierno, refrigeración en verano y ACS durante todo el año, con un único equipo y una sola fuente energética (electricidad). Esto la convierte en pieza clave de la descarbonización de vivienda.