Ahora estíralo con mucha fuerza y sujétalo rápidamente contra tu labio superior, que es sensible a la temperatura. Sentirás que hace más calor que antes. Esto se debe a que estás agregando energía a la banda elástica, lo que aumenta su temperatura.
¿Estás listo para la parte increíble? Mantenlo estirado un rato hasta que vuelva a temperatura ambiente. Ahora deja que la banda elástica se relaje y vuelve a tocar rápidamente tu labio. Nieva más frío que la temperatura ambiente! En serio, prueba esto tú mismo.
Entonces, si tuvieras una banda elástica lo suficientemente grande, ¿podrías usarla para enfriar tu casa? Espera un minuto, vas a decir: En la primera etapa, cuando estiramos la banda elástica, se calentó y luego se enfrió hasta su temperatura original, y al hacerlo, calentado El aire. Tienes razón. Pero ¿y si pudiéramos ventilar ese aire más cálido al exterior? Entonces podrías mantener solo la fase de enfriamiento en el interior.
Auge. ¡Acabas de reinventar el aire acondicionado! En lugar de una banda elástica, un aire acondicionado tiene un fluido llamado refrigerante que circula en un circuito cerrado de adentro hacia afuera. Este fluido tiene un calor específico bajo, por lo que cambia de temperatura rápidamente, y un punto de ebullición muy bajo, convirtiéndose en gas a aproximadamente -15 grados Fahrenheit.
¿Cómo funciona? Primero se comprime el gas, lo que hace que se caliente hasta unos 150 grados. El gas caliente circula en un conjunto de bobinas de cobre en el exterior, con un ventilador soplando sobre ellas, por lo que el gas pierde energía térmica a la atmósfera. (El cobre también tiene un calor específico bajo).
Luego se bombea nuevamente al interior, donde la presión se reduce rápidamente, lo que hace que se expanda y se enfríe instantáneamente a unos 40 grados. A medida que el fluido ahora frío circula a través de los serpentines interiores, un ventilador sopla aire caliente del interior, calentando el fluido nuevamente y enfriando el aire interior en el proceso. A medida que el sistema circula, básicamente recoge energía térmica del interior y la transporta al exterior.
Por cierto, este es exactamente el mismo proceso que utiliza su refrigerador para mantener fríos el queso y los refrescos. En ambos casos, el proceso hace que algo en el interior sea más frío y algo en el exterior más cálido. Pon tu mano detrás del refrigerador y verás a qué me refiero. Oh, solo por diversión, aquí hay un tipo que construyó un refrigerador que funciona con bandas elásticas.
¡Entonces las bombas de calor no son nuevas!
Pensaste que este iba a ser un artículo sobre bombas de calor, ¿verdad? Bien adivina que. Hemos estado hablando de bombas de calor todo este tiempo porque funcionan con los mismos principios. Una bomba de calor enfría su hogar como un aire acondicionado, haciendo circular un refrigerante y variando la presión para cambiar su temperatura, de modo que toma energía térmica de un lugar y la coloca en otro diferente.
Así que volvamos al gran misterio: ¿cómo puede una bomba de calor aumentar la temperatura del aire interior en un día frío sin generar calor? Simple: ¡simplemente ejecútelo al revés! Esta vez dejamos que el refrigerante comprimido caliente se enfríe dentro de la casa para elevar la temperatura del aire interior. Luego, el gas frío a baja presión sale al exterior para calentarse.
¿Calentar afuera? Sí. Incluso en un día helado, el aire todavía tiene energía térmica. Mientras esté por encima del cero absoluto (lo cual, créanme, lo es, ya que es alrededor de -460 Fahrenheit), las moléculas de aire están en movimiento. Y dado que estamos enfriando el refrigerante a, digamos, -15 grados, que es más bajo que las temperaturas invernales en la mayoría de los lugares, extraerá energía térmica incluso del aire frío.
Por supuesto, no se puede obtener energía gratis. Las bombas de calor dependen de la electricidad para impulsar el compresor y los ventiladores. Pero si tiene paneles solares en casa, o si la electricidad en su área proviene, al menos en parte, de fuentes sin carbono, reemplazar una caldera de gas por una bomba de calor puede marcar una gran diferencia en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. Y probablemente reducirá sus facturas de servicios públicos en el proceso.