25 AVAC VISÃO GERAL DA TECNOLOGIA DE BOMBA DE CALOR As bombas de calor foram introduzidas pela primeira vez na década de 1950, mas estão a emergir como um facilitador fundamental para a eletrificação do aquecimento e têm potencial para transformar a indústria e os edifícios. As soluções de bombas de calor não geram calor. Em vez disso, movem o calor de áreas com excesso de calor para áreas que precisam de mais calor. Devido às leis da termodinâmica, é necessária menos energia para transferir calor do que para gerá-lo, o que resulta em economias significativas de energia e custos. As bombas de calor são uma solução prática e eficiente para a eletrificação do aquecimento e desempenham um papel importante agora e no futuro. Tecnicamente, uma bomba de calor é um sistema de refrigeração de ciclo de compressão mecânica que pode ser revertido para aquecer ou arrefecer um espaço controlado. Numa aplicação de edifício, uma unidade de refrigeração, como um chiller, bombeia calor de um estado de energia mais baixo para um estado de energia mais alto. Os chillers refrigerados a água também podem ser referidos como bombas de calor água-água e podem fornecer recuperação de calor ou capacidades de aquecimento. Uma bomba de calor reversível altera as funções do evaporador e condensador através do uso de uma válvula reversível dentro da unidade. O arrefecimento ou o aquecimento podem ser a função principal, dependendo do modo de funcionamento e da aplicação. TIPOS DE BOMBAS DE CALOR COMERCIAIS Tradicionalmente, as bombas de calor eram vistas como uma solução de aquecimento e arrefecimento residencial e raramente eram dimensionadas para as dimensões necessárias para edifícios maiores. O seu uso foi limitado a climas com temperaturas exteriores superiores, digamos, -6°C. Abaixo dessa temperatura, o calor do segundo estágio de combustível fóssil ou resistência elétrica é ativado. Mesmo em climas temperados, as bombas de calor têm de descongelar periodicamente. As mesmas restrições que limitam as bombas de calor em uso residencial em climas mais frios exigem as mesmas considerações para edifícios comerciais — numa escala muito maior. Princípio de Funcionamento no Verão: Durante os dias mais quentes, as bombas de calor extraem o calor do edifício e libertam-no para a atmosfera, tal como um chiller água-ar, conforme imagem abaixo: vez que o desempenho da bomba de calor depende muito das condições ambientais. À medida que a temperatura ambiente reduz, o COP da bomba de calor diminui, especialmente para bombas de calor de condensação por ar. A temperatura ambiente e a humidade também afetam a necessidade de descongelação. O ciclo de descongelação inverte o ciclo de refrigeração, aplicando calor no condensador para derreter a geada quando o congelamento no condensador é detetado. Para bombas de calor de circuito único, o modo de descongelação consome todo o calor da unidade, não deixando nenhum para aquecimento ambiente e resultando no envio de ar frio para o espaço ocupado. Os sistemas podem utilizar outros sistemas de armazenamento de energia térmica, temperaturas de água quente mais altas para recuperação de calor e sistemas em cascata para otimizar as fontes de aquecimento. Bombas de calor reversíveis e unidades a quatro tubos Um chiller configurado com uma válvula reversível pode mover a energia em duas direções para fornecer aquecimento ou arrefecimento eletrificado, tornando-se um facilitador chave para a descarbonização. A eletrificação dos edifícios e o aquecimento através de bomba de calor de condensação por ar ou água não só ajuda a cumprir os objetivos de descarbonização, mas também pode ser muito mais eficiente do que a utilização de uma caldeira. Bomba de calor 1. Uma bomba de calor com uma válvula de inversão é uma unidade que permite que o evaporador e o condensador alternem de função, invertendo o fluxo de refrigerante dentro do circuito. 2. As bombas de calor podem ser fornecidas numa vasta gama de tamanhos e estão disponíveis nas versões de fonte de água e de ar, conforme imagem abaixo: Princípio de Funcionamento no Inverno: Nos dias mais frios, a energia térmica contida no ar exterior será utilizada para aquecer o seu edifício. A bomba de calor utiliza integralmente uma fonte de energia renovável. CONSIDERAÇÕES SOBRE BOMBAS DE CALOR Existem muitos fatores a considerar ao selecionar o melhor sistema de aquecimento eletrificado para uma aplicação. A zona climática de um local é um bom ponto de partida, uma
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