Operação, tipos e eficiência de bombas de calor

A bomba de calor, usada para aquecer, com o crescimento dos preços dos combustíveis fósseis é uma escolha válida em termos de eficiência energética.

Operação, tipos e eficiência de bombas de calor

Bombas de calor

É uma experiência comum que o calor mover dos corpos a uma temperatura mais alta para aqueles a uma temperatura mais baixa e não vice-versa. Entrar em contato com uma panela de água quente com um bloco de gelo fará com que o gelo derreta, enquanto a água no pote esfria.
Isso nos diz que o calor passou da panela, que perdeu calor pelo resfriamento, para o bloco de gelo que absorveu o derretimento.
Nunca acontece de ver o gelo ficar mais frio e a panela esquentar ainda mais fervendo. Isso iria contradizer o 2º princípio da termodinâmica, que em uma de suas várias formulações afirma que: é impossível realizar uma transformação (um processo termodinâmico) cujo único resultado é transferir o calor de um corpo mais frio para um mais quente sem a contribuição do trabalho externo [formulação de Clausius].
No entanto, se usarmos uma fonte de energia externa, podemos transferir calor de uma fonte de temperatura mais baixa, chamada fonte para um mais quente, disse bem, em aparente contradição com o acima. Um carro assim projetado, leva o nome de bomba de calor.

Operação, tipos e eficiência de bombas de calor: tipos


A bomba de calor é, na verdade, um dispositivo capaz de transferência de energia térmica de uma fonte a uma temperatura mais baixa a um ambiente de temperatura mais alta, usando diferentes formas de energia, geralmente a elétrica.
Como as bombas de calor transferem uma quantidade de energia maior que a consumida no ambiente em forma de calor, a exploração do calor livre e ilimitado armazenados no ar, em águas superficiais, em aquíferos subterrâneos e no solo, por esse motivo, com o Diretiva Europeia RES (Fontes Renováveis ​​de Energia), são consideradas tecnologias que utilizam energia renovável.
Apesar de seu nome bastante incomum, a bomba de calor é uma máquina muito comum; Geralmente em todas as casas há pelo menos um. De facto, exemplos comuns de máquinas deste tipo são o frigorífico e o ar condicionado. Essas máquinas têm uma operação muito econômica porque transferem calor em vez de produzi-lo.
Nós vemos em particular o operação da geladeira.
Ele extrai calor de alimentos frios, congelados ou congelados e dá para o ambiente da cozinha que está a uma temperatura mais alta, através de um fluido que circula na bobina colocada nas costas.
Normalmente, uma bomba de calor funciona comprimindo um gásque aquece e aquece o exterior; em seguida, ele é expandido para absorver o calor. Se a absorção de calor ocorrer no lado frioenquanto a transferência está no lado quente, podemos alcançar uma transferência de calor contra a natureza, obviamente à custa de uma fonte de energia externa.
Qualquer um com um bicicleta e um pouco de força terá encontrado como, usando um inflador com energia suficiente, isso aquece. Também neste caso temos uma fonte de energia externa (a energia muscular do ciclista que é transferida para o ar por aquecimento), uma fonte de calor a baixa temperatura (o ar que entra no inflador) e um fluido que transfere o calor que o absorve do ar. refrigerador fora do ar e transferi-lo para o pneu aquecido.
No caso da bomba de calor, o o processo é cíclico, como visto na figura 1.

Tipos de bombas de calor

Os tipos mais comuns de bomba de calor são aqueles ar-ar, como os condicionadores de ar comuns geralmente usados ​​para o resfriamento de verão, mesmo que com ciclo reverso eles também possam ser usados ​​para aquecimento.
Bombas de calor são menos conhecidas ar-água que pode produzir água quente sanitária para aquecimento e, no ciclo inverso, água fria que pode ser utilizada para arrefecer os quartos.
As bombas de calor ar-água podem fornecer água quente e operar os radiadores. No entanto, eu radiadores normais eles são dimensionados para trabalhar em temperaturas mais altas da água fornecida pela bomba; portanto, são necessários radiadores adequados para temperaturas mais baixas que podem operar a 50° C ou até menos, obtidos pelo aumento do número de elementos.
Neste caso, a bomba de calor será utilizável sem o auxílio de fontes externas adicionais e garantirá entre 20% e 40%.
Melhor ainda, o uso da bomba de calor poderia ser combinado com intervenções destinadas a reduzir a necessidade de calor, como o isolamento da envolvente do edifício ou a substituição de janelas antigas por janelas de isolamento térmico elevadas.
Deve, no entanto, notar-se que as plantas para o piso radiante eles trabalham com água a baixa temperatura (25-40° C) e são, portanto, ideal para serintegrado com bombas de calor.

Eficiência de uma bomba de calor

O que o torna interessante do ponto de vista econômico, a bomba de calor é o seu rendimento: tecnicamente falando, é COP, coeficiente de desempenho, que é a relação entre a energia produzida e a energia consumida. Um valor de COP de 3 indica que para cada kWh de eletricidade consumida, a bomba de calor fornece calor igual a 3 kWh.
Geralmente, quando usado aquecer Com um clima ameno, uma bomba de calor tem um COP que varia de 3 a 4 e que diminui quando a temperatura cai para 2, para uma temperatura de -10° C.
Para fazer uma comparação, um fogão ou um aquecedor de água elétrico tem um COP igual a um.
É necessário, no entanto, prestar atenção ao fato de que o desempenho da máquina depende do diferença de temperatura entre o fonte frio de onde se desenha e o bem em que derrama calor, que no decorrer do ano é variável. Portanto, o rendimento varia de acordo e o rendimento médio anual será menor do que o indicado pelo COP.

Na fase de resfriamento
o desempenho de uma bomba de calor é descrito porEER (rácio de eficiência energética) ouSEER (rácio de eficiência energética sazonal), com valores que na melhor das hipóteses atingem até 17. Uma vez que em cada transformação é produzido calor residual, este calor é adicionado àquele produzido intencionalmente por aquecimento. Portanto, a bomba de calor é mais eficiente no aquecimento do que no resfriamento.

Triagem de um grande ar condicionado para um hotel


O COP de uma bomba de calor que explora o subsolo (geralmente água subterrânea) como fonte, que permanece a uma temperatura relativamente constante durante o ano, é maior do que a da bomba que explora o ar, e é constante durante ano.
Por outro lado, sua instalação é mais difícil e cara (o sistema também é chamado de geotérmica de baixa entalpia). Na verdade, no verão usamos a bomba de calor para esfriar e a temperatura do solo é mais fria que o ar; Nessas condições, a bomba pode explorar a diferença de temperatura entre a fonte e o poço, trabalhando mais facilmente. D 'inverno o oposto acontece.
Em essência o carro, dispondo de uma diferença de temperatura entre os ambientes entre os quais é chamado a realizar sua função, trabalhar em declive, enquanto é mais difícil se os dois quartos estão na mesma temperatura.
É como se um peso fosse movido em um plano inclinado; certamente a descida é mais fácil do que em um plano horizontal. A diferença de temperatura, agindo como uma diferença na altura, promove a transferência de calor.

Ruído de uma bomba de calor

Bombas de calor para instalações externas podem ser muito barulhento e vizinhos perturbadores, especialmente aqueles com ar que tratam grandes quantidades de ar, dada a fraca capacidade térmica do fluido do ar em relação à água. Ruídos podem ser transmitidos por meios sólidos, através das estruturas e pelo ar.

Suportes antivibração para uma bomba de calor


para ruídos limite transmitido por meios sólidos, eles podem ser facilmente instalados montagens anti-vibração, como os indicados pelas setas na figura acima.
Para o ruído transmitido pelo ar, os valores de pressão sonora fornecidos pelos fabricantes devem ser cuidadosamente avaliados e, se necessário, blindados para evitar a propagação de ruído.

Deduções fiscais para a instalação de uma bomba de calor

Deduções e facilidades fiscais para a instalação de bombas de calor

A instalação de bombas de calor pode aproveitar deduções subsídios fiscais ou tarifários para o consumo de eletricidade.
O Decreto Renovável (Decreto Legislativo nº 28/2011 que implementa a Diretiva 2009/28 / CE) também previa um novo mecanismo de incentivo para as energias renováveis ​​térmicas (incluindo as bombas de calor).
Basicamente, quem instala uma bomba de calor pode se beneficiar descontos diferentes alternativas:
• o deduções fiscais de 50% para reformas de edifícios;
• o bônus móveis, que também consiste em uma dedução de 50%;
• o Deduções de 65% para intervenções de eficiência energética, também conhecido como ecobonus;
• o conta térmica;
- 10% de IVA;
• se a bomba de calor se tornar o único sistema de ar condicionado mesmo no inverno, a possibilidade de pedir o mais vantajoso tarifa de eletricidade D1 flat.
A este respeito, no Suplemento Ordinário no. 1 para o Jornal Oficial de 02/01/2013, n. 1, foi publicado em D. Min. Econ Development. 28/12/2012, contendo as disposições previstas em relação Incentivos para a produção de energia térmica a partir de fontes renováveis ​​e medidas de eficiência energética de pequena escala (o chamado Conta de energia térmica).

Requisitos do instalador e do sistema

Devemos, no entanto, prestar atenção ao fato de que, para acessar os incentivos, o Decreto Legislativo. 3 de março de 2011, n. 28 ao art.15 exige ao qualificação específica de instaladores para a instalação e manutenção extraordinária de bombas de calor, e que seja conseguida com a posse dos requisitos técnicos profissionais indicados no anexo 4 do mesmo decreto, através de cursos de formação apropriados e com oatualização profissional periódica.
A própria fábrica deve obviamente ter requisitos mínimos para acessar incentivos; em particular, no caso de bombas de calor ar-água, elas devem ter uma COP mínima de 3,8 (EER 3.2) se a potência térmica exceder 35 KW, ou um COP mínimo de 4,1 (EER 3,8) se for de menor potência.



Vídeo: Como calcular a potência de uma bomba