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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Aplicação de bombas de calor no exterior. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fontes de energia alternativa A bomba de calor é mais amplamente utilizada em aquecimento e ar condicionado doméstico, especialmente nos Estados Unidos, onde é necessário ar condicionado durante todo o ano: resfriamento nos meses de verão e aquecimento no inverno. A bomba de calor reversível, que resolve ambos os problemas, está em produção há mais de 30 anos e é económica e fiável. Na Europa, onde as condições climáticas são tais que, pelo menos para edifícios individuais, não é necessário ar condicionado durante todo o ano, um sistema mais promissor é uma bomba de calor de uso único. Em comparação com os sistemas convencionais de aquecimento central, o seu custo e custos operacionais estão a um nível aceitável. Uma bomba de calor pode utilizar diversas fontes de calor de baixa qualidade, libertando-o num condensador a uma temperatura elevada para um fluxo de gás, líquido ou acumulador de calor, líquido ou sólido. Na maioria dos casos, é utilizado um sistema de aquecimento central hidrónico, em que a água quente circula pelos radiadores de cada divisão, ou um sistema de aquecimento de ar, em que o ar aquecido é fornecido a cada divisão através de condutas. Os seguintes aquecedores ambientes são amplamente utilizados: radiadores, unidades de armazenamento e convectores como fontes adicionais de calor. A temperatura nos sistemas de distribuição de calor varia de 40°C para sistemas de ar a 100°C para sistemas de água ou vapor. A temperatura típica da água é em torno de 75°C. Uma vez que a eficiência da bomba de calor é altamente dependente da temperatura de condensação, é desejável reduzir a temperatura de distribuição de calor para bombas de calor. É óbvio que aumentando a superfície de transferência de calor, por exemplo utilizando painéis nos pavimentos, será adequada uma temperatura de 50° C. Aumentar o caudal de ar circulante permite que a temperatura seja reduzida para 35° C. A implementação prática destas tendências em novos edifícios poderá mudar radicalmente a atitude em relação às bombas de calor. Os sistemas convencionais de aquecimento central com caldeiras no interior do edifício fornecem todo o abastecimento de água quente sanitária. Esta circunstância deve ser levada em consideração ao projetar bombas de calor. No entanto, o aquecimento requer mais energia do que o abastecimento de água quente e, por exemplo, na Inglaterra são 60-65 e 20%. Na Inglaterra e em outros países europeus, os sistemas de aquecimento hidrônico são os mais comuns, mas onde é necessário ar condicionado durante todo o ano, é utilizada a distribuição de ar aquecido ou resfriado. O sistema de ar é bom para edifícios recém-construídos, mas durante a reforma é mais complicado do que o sistema de água, que utiliza tubos de pequeno diâmetro para fornecer água da caldeira. O sistema de ar requer dutos de grande seção transversal, que são difíceis de instalar em edifícios existentes. Como dispositivo de aquecimento, uma bomba de calor não precisa necessariamente servir como um sistema centralizado que atende vários ambientes. Em cada ambiente podem ser instalados condicionadores de ar individuais com compressor e condensador próprios, fonte de calor externa ou interna para o evaporador. Em geral, as bombas de calor podem competir com a maioria dos sistemas convencionais de aquecimento e ar condicionado. Além do aquecimento e do ar condicionado, uma função importante de uma bomba de calor que determina a sua aplicabilidade é o fornecimento de água quente. A maioria dos relatórios de investigação sobre o papel das bombas de calor no futuro centra-se no aquecimento, mas observa-se que a água quente e a recuperação de calor estão a tornar-se cada vez mais importantes à medida que cresce a tendência para casas de baixo consumo energético e "sistemas totalmente integrados" baseados em bombas de calor. No entanto, isto deixa de lado o problema principal - a utilização de bombas de calor em edifícios existentes, o problema da substituição de uma instalação que fornece simultaneamente o abastecimento de água quente (caldeira central) por uma bomba de calor que também pode resolver simultaneamente ambos os problemas. Este problema está relacionado com a economia da utilização de uma fonte de calor externa de baixa temperatura para produzir água quente a alta temperatura. O elevado custo da electricidade impede a sua utilização generalizada para aquecimento e, em muitos casos, o sistema de aquecimento inclui uma bomba de calor tandem e uma caldeira a combustível fóssil. Neste caso, o HP fornece água aquecida até a temperatura desejada.
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