Como funciona uma caldeira com bomba de calor?

Até onde sabemos, as caldeiras com bomba de calor transferem calor de baixa temperatura para ambientes de alta temperatura utilizando refrigerantes e compressores. Ela absorve o calor do ar externo, de fontes geotérmicas ou de água e, em seguida, aumenta a temperatura por meio de compressão. O refrigerante aquecido é usado para aquecer água quente doméstica ou sistemas de aquecimento. Ao utilizar o calor ambiental, as caldeiras com bomba de calor oferecem uma maneira eficiente e econômica de produzir água quente ou aquecimento, o que as torna uma alternativa ecologicamente correta às caldeiras tradicionais.

Como funcionam as bombas de calor

As bombas de calor usam a mesma tecnologia do ar condicionado, utilizando refrigerantes para resfriar sua casa. A única grande diferença entre o ar condicionado e as bombas de calor é que a bomba de calor tem uma válvula direcional, que também pode fornecer aquecimento para sua casa.
No modo de aquecimento, o princípio de funcionamento da bomba de calor é oposto ao do ar condicionado; não se trata de manter a casa fria, mas de usar refrigerantes para aquecê-la.

Aqui está o processo passo a passo da operação da bomba de calor:
O artigo sobre "Como funciona uma bomba de calor para a State Grid?"
O calor pode vir do ar externo ou do solo. Essa é a superfície de troca de calor da parte externa da bomba de calor que é soprada ou bombeada.
Esse calor é suficiente para fazer com que o líquido refrigerante na bomba de calor evapore e se transforme em gás.
Em seguida, o gás passa pelo compressor, que aumenta a pressão e a temperatura.
O gás (agora aquecido) passa pela superfície interna de troca de calor. Em seguida, esse calor pode ser soprado para o interior da casa ou transferido para o sistema de aquecimento central ou para o sistema de água quente.
Quando o calor é transferido para a residência, a temperatura do gás diminui, fazendo com que ele retorne ao estado líquido.
Repita esse ciclo até que sua casa atinja a temperatura desejada definida pelo termostato.

Como uma bomba de calor funciona com uma caldeira?

Uma bomba de calor híbrida é um sistema de aquecimento que combina uma bomba de calor de fonte de ar com uma caldeira a gás ou a óleo. As caldeiras a óleo ou a gás são usadas para complementar as bombas de calor de baixa temperatura para atender às necessidades de aquecimento de propriedades que não podem ser atendidas apenas por bombas de calor.

Quais são os diferentes tipos de bombas de calor?

Há diferentes tipos de bombas de calor: fonte de ar e fonte de solo.
As bombas de calor também podem ser usadas em conjunto com fogões a gás de combustível fóssil; esses sistemas são comumente chamados de bombas de calor híbridas.

Como funciona uma bomba de calor de fonte subterrânea?

O sistema de bomba de calor de fonte subterrânea utiliza o calor natural do subsolo bombeando líquidos por meio de tubulações. Em seguida, a bomba de calor aumenta a temperatura, e o calor é usado para fornecer aquecimento ou água quente.
Sua função é a mesma de uma fornalha ou caldeira em um sistema de aquecimento central, mas usa o calor ambiental do solo em vez de queimar combustível para gerar calor.
A mistura de água e anticongelante é bombeada ao redor do circuito do solo e absorve o calor gerado naturalmente e armazenado no subsolo. A mistura de água é comprimida e passa por um trocador de calor, que extrai o calor e o transfere para uma bomba de calor.
Esse calor pode então ser usado em radiadores, água quente ou sistemas de aquecimento de piso.

As bombas de calor são mais eficientes do que as tecnologias de aquecimento tradicionais, como caldeiras ou aquecedores elétricos

Devido ao fato de que a maior parte do calor é transferida em vez de gerada, as bombas de calor são mais eficientes e têm custos operacionais mais baixos do que as tecnologias de aquecimento tradicionais, como caldeiras ou aquecedores elétricos. A produção de energia na forma de calor geralmente é várias vezes maior do que a energia necessária para alimentar uma bomba de calor (geralmente na forma de eletricidade).

Por exemplo, o coeficiente de desempenho (COP) de uma bomba de calor doméstica típica é cerca de 4, o que significa que a saída de energia é quatro vezes a energia elétrica usada para operá-la. Isso faz com que a eficiência energética do modelo atual seja de 3 a 5 vezes maior do que a das caldeiras a gás. As bombas de calor podem ser usadas em uma configuração mista com outros sistemas de aquecimento (geralmente a gás).
A bomba de calor propriamente dita consiste em um compressor e um trocador de calor. O compressor faz circular o refrigerante por meio de um ciclo de refrigeração, e o trocador de calor extrai o calor da fonte de calor. Em seguida, o calor é transferido para o radiador por meio de outro trocador de calor.

Nos edifícios, o calor é transmitido por meio de ventilação forçada ou sistemas de aquecimento circulante (como radiadores ou sistemas de aquecimento de piso). As bombas de calor podem ser conectadas a tanques de água para gerar água quente sanitária ou fornecer flexibilidade para sistemas de circulação de líquidos. Muitas bombas de calor podem não apenas atender às necessidades de aquecimento dos espaços no inverno, mas também proporcionar o resfriamento do espaço no verão.

Onde a bomba de calor funciona

Antes de comprar um sistema de bomba de calor, os proprietários de imóveis que precisam de um novo sistema de aquecimento ou resfriamento devem considerar o tipo de clima em que vivem. As bombas de calor são mais comuns em áreas com climas amenos, onde as temperaturas normalmente não caem abaixo do ponto de congelamento.

Em áreas mais frias, além dos dias mais frios, elas também podem ser combinadas com fogões para obter aquecimento com economia de energia. Quando a temperatura externa cai muito e a bomba de calor não consegue operar com eficiência, o sistema usa uma fornalha para gerar calor. Esse tipo de sistema é comumente chamado de sistema bicombustível - é altamente eficiente em termos de energia e econômico.

Como uma bomba de calor resfria e aquece?

As bombas de calor não geram calor. Elas redistribuem o calor do ar ou do solo e usam refrigerante que circula entre as unidades internas de fan coil (unidades de tratamento de ar) e os compressores externos para transferir o calor.
No modo de resfriamento, a bomba de calor absorve o calor interno e o libera para o exterior. No modo de aquecimento, a bomba de calor absorve o calor do solo ou do ar externo (até mesmo do ar frio) e o libera em ambientes internos.

Aqui está o guia do YouTube sobre o funcionamento da caldeira da bomba de calor

O que considerar antes de comprar uma bomba de calor

Há vários aspectos a serem considerados antes de comprar uma bomba de calor, como, por exemplo
Custo da bomba de calor com fonte de ar
O preço inicial para a Inglaterra e o País de Gales é de 3.500 libras, enquanto o preço inicial para a Escócia é de 3.000 libras
Atualize o radiador da bomba de calor de fonte de ar
O projeto de alguns sistemas de bomba de calor, especialmente bombas de calor de baixa temperatura
Bomba de calor com fonte de ar para aquecimento do piso
Quando a diferença de temperatura entre o interior e o exterior é pequena, a bomba de calor funciona melhor. A área coberta pelo piso é muito maior do que a de um radiador
Bomba de calor para aquecimento de água
Uma bomba de calor também pode ser uma boa fonte de água quente, mas a água na bomba de calor pode estar em torno de 50-55 ° C, enquanto a água na caldeira pode estar em torno de 60-65 ° C.

Há diferentes tipos de bombas de calor com fonte de ar disponíveis?

Bomba de calor ar-água com fonte de ar
Em um sistema de bomba de calor ar-água, o calor é transferido para um sistema de aquecimento "úmido" (aquecimento central por radiador tradicional). Esse dispositivo pode fornecer água quente para manter sua casa aquecida.
Bomba de calor ar-ar com fonte de ar
Como o nome sugere, as bombas de calor ar-ar com fonte de ar transferem calor diretamente para o ar do ambiente. Geralmente, são chamadas de unidades de ar condicionado e podem alternar entre quente e frio de acordo com a estação do ano
Bomba de calor híbrida com fonte de ar
Essas bombas de calor são combinadas com uma caldeira.

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