A bomba de calor é um dispositivo capaz de explorar uma fonte externa (como o sol) para gerar ar quente ou frio. Oferece grande economia, mas não é fácil de instalar.
Bomba de calor: o que é
A bomba de calor é um sistema de ar condicionado decididamente ecológico. Porque usa uma fonte externa para gerar calor ou resfriar .
Na prática, funciona como uma geladeira, mas ao contrário. Ou seja, ele extrai o calor de uma fonte natural externa (ar, água ou terra) e o introduz no interior do edifício. A temperatura e a difusão do calor variam de acordo com o tipo de sistema de aquecimento utilizado.
Dentro da bomba de calor existe um circuito que contém um fluido ou gás refrigerante, um compressor elétrico e dois trocadores.
Esse gás (muitas vezes é o freon) tem a capacidade de absorver calor e, ao ser comprimido, elevar sua temperatura, transferindo-o para o sistema de aquecimento. A energia devolvida ao sistema é 3 a 6 vezes maior do que a gasta pelo compressor.
Em particular, o gás absorve energia do primeiro trocador para transferi-la para o segundo através do compressor. Isso adiciona energia adicional ao circuito .
Invertendo o ciclo dos trocadores, haverá o resfriamento, que envolve uma simples liberação de energia no subsolo e a desumidificação do ar presente nas salas.
Não é por acaso que se define como usina geotérmica . De facto, ao instalar os tubos a uma profundidade de cerca de 80-100 m, consegue retirar ou libertar calor do subsolo, aliás já a 2 metros de profundidade a temperatura do solo se mantém sempre entre 5 ° e 18 °.
Bomba de calor: tipos
O ciclo pode consumir energia de várias fontes naturais e renováveis (solo, água e ar), razão pela qual existem vários tipos de bombas de calor.
Uma bomba de calor é ideal em casas novas, juntamente com sistemas de piso ou radiadores que funcionam com água a baixas temperaturas. No caso de redesenvolvimento de um sistema tradicional, pode-se considerar a redução da temperatura de operação dos radiadores existentes.
Existem vários tipos:
- Air . De todas as fontes, o ar é a mais imediata e disponível com a melhor relação desempenho-custo. Menos prática que a geotérmica, a bomba de ar requer uma fase de degelo entre as fases de aquecimento e resfriamento, uma vez que o ar tem uma temperatura menos estável que a do subsolo. Não é muito adequado em regiões de clima frio, possui alto nível de ruído devido ao movimento do ar.
- Geotérmico. A extração de calor do subsolo ocorre com sondas de circuito fechado. Pode ter coletores horizontais, portanto requer uma grande área de solo livre para a instalação das sondas, aproximadamente o dobro da superfície do prédio a ser aquecido. Pode ter sondas verticais, para as quais basta uma perfuração vertical, para colocar sondas com um comprimento de cerca de 100 metros cada (com base na potência necessária).
- Com água subterrânea , se alimenta de água subterrânea ou de poços e não possui compressor, pois atua por expansão direta. Além disso, não usar um fluido refrigerante é tecnicamente a bomba de calor mais eficiente e ecológica.
Solução de muito desempenho se houver água disponível em uma profundidade rasa. Sujeito a regulamentações e autorizações sanitárias especiais. - Com calor desperdiçado . Usa calor residual de outros processos. Quantidade, temperatura e disponibilidade ao longo do tempo devem ser avaliadas cuidadosamente.
- Energia solar. A bomba de calor assistida por hélio é alimentada por painéis solares térmicos e é geralmente útil para a produção de AQS (água quente sanitária) e aquecimento.
As bombas de ar podem ser utilizadas em combinação com outros sistemas ou fontes de aquecimento-refrigeração (também para produzir água quente sanitária). Ou, por meio de um aquecedor a propano de suporte, podem ter função bivalente .
Vantagens e desvantagens da bomba de calor
As economias de rendimento e energia são altas . Quanto mais caro for o seu sistema de aquecimento, mais conveniente será ter uma bomba de calor. Se combinado com um sistema de aquecimento ou resfriamento radiante e se instalado corretamente, este aparelho também pode levar a uma economia na conta de até 70% .
Mas instalar um sistema geotérmico não é simples e nem mesmo barato, mesmo que a despesa possa ser recuperada graças ao eco-bônus de 65% de energia válido também para o ano 2020 .
Primeiro, ele precisa ter um fluido anticongelante mantido em baixa temperatura para ser mais eficiente . Mas também que tem um alto poder elétrico. A este respeito, no entanto, o ruído pode ser um inconveniente.
Portanto, é necessário certificar-se de que pode ser instalado ao ar livre , de preferência em combinação com um segundo medidor. Nesse caso, o consumo de energia elétrica será menor e ter o eletrodoméstico será realmente uma vantagem.
Onde usar a bomba de calor
Ideal para reduzir o consumo de energia e as emissões de CO2, a bomba de calor é decididamente a escolha mais sustentável , em comparação com os sistemas tradicionais de gás ou hidrocarboneto.
Uma bomba de calor é adequada para uma nova casa, juntamente com sistemas de piso ou radiadores que funcionam com água a baixas temperaturas. No caso de redesenvolvimento de um sistema tradicional, pode-se considerar a redução da temperatura de operação dos radiadores existentes.
Quando usar
Você pode escolher ter:
- como única fonte de aquecimento , em edifícios novos, bem isolados, e em zonas climáticas não particularmente rígidas.
- ladeado por um gerador de calor adicional , em áreas de clima muito frio e onde as necessidades de energia são maiores
Produção
Para a escolha de um aparelho, é avaliado seu coeficiente de eficiência , denominado COP (Coeficiente de Desempenho), ou seja, a relação entre a potência térmica fornecida ao sistema e a gasta pela bomba de calor. É um valor indicado pelo fabricante com base nas condições de trabalho e temperaturas padrão.
Se a bomba de calor fornece 4 kW ao sistema de aquecimento, absorvendo 1 kW, seu COP é 4.
Rendimento sazonal
Para realmente avaliar o consumo e o desempenho de um dispositivo desse tipo, é necessário calcular o seu desempenho sazonal (FPS OU SCOP). Portanto, a partir do COP na fase de projeto, é estimado um valor de eficiência sazonal que levará em consideração as condições reais de trabalho da bomba com base no sistema térmico ao qual está conectada e vários fatores, incluindo:
- a qualidade da bomba de calor
- a zona climática
- o tipo de sistema de aquecimento
- o design e instalação corretos do sistema
Por isso, é importante avaliar o potencial do aparelho no que diz respeito ao estado do edifício, aos trabalhos de instalação que devem ser realizados e à combinação com quaisquer outras tecnologias já existentes.
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