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Como funcionam as bombas de calor – são rentáveis?

Como funcionam as bombas de calor – são rentáveis?

Quer saber como funcionam as bombas de calor? Hoje contamos-lhe o processo passo a passo e descrevemos em pormenor se são rentáveis.

Quer seja no verão ou no inverno, as bombas de calor são sistemas de climatização úteis e versáteis em qualquer casa. Se estivermos interessados na eficiência energética e em poupar dinheiro todos os meses, saber como funcionam as bombas de calor é especialmente importante.

Neste artigo, vamos analisar os tipos de bombas de calor disponíveis no mercado, o que torna este sistema tão eficiente e como nos fornece calor ou frio.

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Tipos de bombas de calor

Antes de saber como funcionam as bombas de calor, é essencial analisar os quatro tipos de sistemas atualmente à venda:

Bomba de calor hidrotérmica

A bomba de calor hidrotérmica, também designada por bomba de calor água-água, é um sistema cujo circuito de água está constantemente em contacto com o solo, lençol freático ou outro elemento fornecedor de energia térmica que pode ser transferida para qualquer outro circuito.

Por norma, este sistema não se encontra numa casa, embora seja mais eficiente em termos energéticos do que o aquecimento aerotérmico. Vemos mais bombas de calor hidrotérmicas em instituições públicas e edifícios destinados a serviços industriais.

Bomba de calor aerotérmica

A bomba de calor aerotérmica, também designada por bomba de calor ar-ar, é um sistema que absorve diretamente a energia térmica acumulada no ar, que circula pelo seu circuito para ser imediatamente transferida para a divisão a aquecer.

Entendemos a bomba de calor aerotérmica como um sistema que funciona da mesma forma que o aquecimento, exceto nos casos em que o circuito é reversível e funciona como um sistema de ar condicionado. Este sistema é mais comum nas casas.

Bomba de calor geotérmica

A bomba de calor geotérmica, também conhecida como bomba de calor terra/água, é um sistema que utiliza um fluido de transferência de calor para absorver a energia térmica do solo e transferi-la para o circuito de arrefecimento. Este sistema é utilizado para aquecer o ar ou a água.

Naturalmente, a bomba de calor geotérmica oferece energia renovável ilimitada durante todo o ano, praticamente sem manutenção. Dada a sua eficiência energética, é uma

Bomba de calor ar-água

A bomba de calor ar-água é um sistema que recolhe a energia térmica do ar e transfere-a para o circuito da água, que por sua vez a transmite aos radiadores, ao piso radiante etc. Esta energia pode ser utilizada para aumentar ou diminuir a temperatura e fornecer água quente sanitária.

É comum a utilização da bomba de calor ar-água para o aquecimento de piscinas. Também é comum ver este sistema a funcionar em pisos radiantes porque aporta uma maior capacidade e, como requer menos carga de refrigerante, conseguimos poupar bastante energia.

Funcionamento de uma bomba de calor

Para compreender o funcionamento das bombas de calor, é necessário compreender primeiro o circuito do sistema. Em suma, uma bomba de calor é um tipo de tecnologia que absorve a energia armazenada num ambiente natural e a transfere para uma divisão para a arrefecer ou aquecer.

Portanto, uma bomba de calor capta a energia do ar, do solo ou da água, fá-la circular através do seu sistema e expulsa-a para um espaço exterior sob a forma de calor ou de frio. Isto significa que uma bomba de calor pode funcionar como um sistema de aquecimento ou de ar condicionado.

Para além disso, a bomba de calor também é capaz de fornecer água quente sanitária e pode aquecer a água utilizada nas piscinas. O mais interessante do funcionamento da bomba de calor é que a sua energia pode ser renovável se não necessitar de utilizar eletricidade.

Prevê-se que a bomba de calor seja o sistema de climatização ecológico mais utilizado até 2050. Vejamos agora como funcionam as bombas de calor que aquecem e as que arrefecem.

Bomba de calor para aquecimento

A bomba de calor para aquecimento funciona com a ajuda da termodinâmica, ou seja, transferindo a energia térmica que absorve de qualquer elemento natural (por exemplo, ar ou solo) para a divisão. Gradualmente, a temperatura da casa aumenta.

Se a bomba de calor for utilizada para fornecer água quente sanitária, a energia térmica que o dispositivo absorveu do ar, da água ou do solo é transferida para o depósito de armazenamento de água através de um condensador para ser transformada no estado líquido.

Bomba de calor para ar condicionado

A bomba de calor para ar condicionado é o sistema mais conhecido e mais difundido por ser mais económico. A sua tecnologia limita-se a baixar a temperatura da casa, ou seja, esta tecnologia não pode produzir água quente sanitária e não serve como aquecedor.

Para fazer o seu trabalho, a bomba de calor para ar condicionado utiliza um sistema termodinâmico por compressão para transferir ar frio para dentro de casa. A energia que gera é altamente eficiente (com uma classificação A+++) e reduz o custo total em até 30%.

No entanto, dadas as limitações da bomba de calor para climatização, não é muito prática numa casa porque não cobre todas as necessidades energéticas. É uma boa proposta quando não queremos fazer obras para instalar um destes aparelhos.

Eficiência e desempenho das bombas de calor

A eficiência de uma bomba de calor pode ser facilmente medida com o coeficiente de desempenho COP, que calcula o rácio entre a energia transferida e a energia consumida enquanto o sistema está ligado. O resultado ideal deve situar-se entre 2 e 6.

Por exemplo, se uma bomba de calor tiver um resultado COP 3, a eficiência é considerada de 300% porque triplica a energia. Ou seja, por cada kWh consumido, são produzidos 3 kWh de energia térmica no depósito de armazenamento.

Deve acrescentar-se que, embora todas as bombas de calor sejam muito eficientes do ponto de vista energético, a sua eficiência é variável e deve ser medida com a ajuda do coeficiente sazonal SCOP. Desde 2013, este medidor figura em todas as etiquetas energéticas dos equipamentos.

O coeficiente sazonal SCOP mede a relação entre a procura de aquecimento e o consequente consumo de eletricidade por ano.

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