Bomba de calor y ciclo de refrigeración
De acuerdo con la segunda ley de la termodinámica el calor no puede fluir espontáneamente desde una ubicación más fría a una zona más caliente; Se requiere trabajo para lograr esto.
Una bomba de calor puede considerarse como motor térmico que funciona a la inversa.
El ciclo termodinámico puede ser analizado en un diagrama[4][5][6] como se muestra en la figura 2.
En este ciclo, un refrigerante que circula como por ejemplo el Freón, entra en el compresor en estado gaseoso.
El gas es comprimido a entropía constante y sale del compresor sobrecalentado.
El gas sobrecalentado viaja a través del condensador o unidad condensadora donde se enfría y se licúa, ayudado con el ventilador de la unidad condensadora, y pasa a estado líquido mediante la eliminación de calor a presión y temperatura constantes.
Esta mezcla de líquido y gas frío se desplaza a través de los tubos que conforman el serpentín por dentro del evaporador o unidad evaporadora (nótese que la denominación de la unidad evaporadora se mantiene por la aplicación práctica original del ciclo termodinámico de Carnot, que fue con agua líquida y en su estado gaseoso, vapor) y en su camino a través del serpentín, adquiere completamente estado gaseoso de nuevo.
El gas refrigerante resultante regresa a la entrada del compresor para ser licuado de nuevo y completar el ciclo termodinámico.
La discusión anterior se basa en el ciclo de refrigeración teórico de compresión de los gases denominados "ideales" y no toma en cuenta los efectos del mundo real como la fricción, la caída de presión en el sistema, pequeñas irreversibilidades durante la compresión del gas refrigerante y el comportamiento no ideal del gas en la realidad del mundo físico.
Por lo tanto, el fluido de trabajo no recibe o rechaza calor a temperatura constante.
[2][7] Puesto que el ciclo de Carnot es un ciclo reversible, los cuatro procesos que lo componen, son dos isotérmicos y dos procesos isentrópicos, todo se puede invertir así.
Cuando esto sucede, se llama una inversión ciclo de Carnot.
