Una bomba de calor o BC es un dispositivo termodinámico que toma el calor presente en un medio (por ejemplo el aire, el agua, la tierra) para transferirla hacia otro (por ejemplo en un local para calentarlo). Generalmente, para el funcionamiento de la bomba de calor, se utiliza un sistema de refrigeración por compresión .

Una bomba a calor puede funcionar solamente en un sentido para producir frío (climatizador solo frío) o calor (bomba de calor solar) o en los dos sentidos (bomba a calor reversible). Una bomba a calor reversible producirá frío en verano y calor en invierno.

El refrigerador es el sistema de bomba de calor más conocido. El calor se transfiere del interior del refrigerador hacia el exterior. El término de “bomba de calor” (BC) se utiliza sobre todo para designar sistemas de calefacción doméstica.

En el modo de calentamiento en la época invernal, la bomba de calor extrae calor del entorno y envía calor hacia el espacio habitacional. Cuando una bomba de calor se emplea para acondicionar el aire de un edificio, el evaporador se coloca dentro y el condensador fuera del edificio. Sin embargo, en el modo de calentamiento, el evaporador se localiza fuera y el condensador se halla dentro del edificio. Seria impráctico tener dos equipos, por lo cual cada intercambiador de calor (uno dentro y otro fuera del edificio) debe funcionar tanto como condensador como evaporador, según sea el modo de operación. Un método de lograr esto consiste en añadir una válvula de inversión en el ciclo, además del compresor y el dispositivo de estrangulamiento.

Se distinguen 3 tipos principales de bomba a calor:

• Bomba a calor aire-aire : el calor que se toma del el aire se transfiere directamente al aire del local que debe calentarse o enfriarse.

• Bomba a calor aire-agua : el calor se toma del aire y se transfiere a un circuito de agua que abastecerá un suelo/techo radiante/refrescante,  radiadores, ventiloconvectores o aerotermos.

• Bomba a calor agua/agua : el sistema toma el calor de un circuito de agua en contacto con un elemento que le proporcionará el calor (la tierra, capa freática) para transferirlo a otro circuito de agua como en el caso anterior. Es el sistema generalmente adoptado por las bombas de calor geotérmicas .

Una Bomba de Calor se caracteriza por su COP (coeficiente de rendimiento).Una bomba de calor típica tiene un COP de entre dos y seis, dependiendo de la diferencia entre las temperaturas de ambos focos.

El sistema de bomba de calor puede transmitir el calor del entorno hacia las dependencias que se pretenden calefactar. El calor generado puede utilizarse para calefacción y agua caliente sanitaria.

El principio de funcionamiento es el mismo que usa un aparato frigorífico. Un refrigerador consigue enfriar un recinto ya que quita energía del aire interior, a baja temperatura, y la cede al aire exterior, a mayor temperatura, calentándolo.

Si invertimos el funcionamiento de un refrigerador, enfriando el aire exterior y calentando el interior, obtenemos una bomba de calor. Por esta razón la mayoría de estos aparatos son reversibles y permiten refrigerar en verano y calefactar en invierno.