Bomba de calor
Bomba de calor é um dispositivo que tem por finalidade transferir calor de uma fonte fria para uma fonte quente. Ela opera realizando um ciclo termodinâmico cujo objetivo é receber calor de um corpo a baixa temperatura e ceder calor para um corpo a alta temperatura. A realização de trabalho é necessária para esse processo.
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Em aplicações AVAC, o termo “bomba de calor” usualmente se refere a dispositivos de refrigeração por compressão facilmente reversíveis, com alta eficiência em ambos os sentidos de transferência de energia térmica. O calor flui espontaneamente de lugares mais quentes para lugares mais frios. A bomba de calor pode absorver calor de um espaço mais frio e liberá-lo para um mais quente, e vice-versa. Esse processo requer um certa quantidade de energia externa, pois o calor não é conservado. Bombas de calor usam um fluido volátil, chamado de fluido refrigerante, que vaporiza ao absorver calor e condensa ao perdê-lo. O refrigerante flui através de tubos isolados entre o evaporador e o condensador, permitindo a transferência eficiente de energia térmica.
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A bomba de calor explora as propriedades físicas da evaporação e condensação de um fluido volátil conhecido como refrigerante. Esse fluido é comprimido para se tornar mais quente no lado a ser aquecido e libera a pressão no lado onde o calor é absorvido. O fluido percorre um ciclo termodinâmico, no qual ele absorve calor no evaporador, onde a pressão e a temperatura são baixas, recebe trabalho (é pressurizado) no compressor e cede calor no condensador, onde a pressão e a temperatura são altas. Quando o fluido refrigerante escoa pela válvula de expansão, ocorre uma queda de pressão. Assim, a bomba de calor é um dispositivo que opera segundo um ciclo que precisa de trabalho para que seja possível a transferência de calor de um corpo a baixa temperatura para outro a alta temperatura. O fluido de trabalho, no seu estado gasoso, é pressurizado por um compressor e então circula pelo sistema através de tubos isolados. No lado de descarregamento do compressor, o vapor, com alta pressão e alta temperatura, é resfriado em um condensador, até ele se tornar um líquido com alta pressão e temperatura moderada. O refrigerante condensado passa por uma válvula de expansão que diminui a sua pressão. O fluido líquido então entra no evaporador, onde ele absorve calor e ferve. Logo após ele retorna para o compressor e o ciclo se repete.
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A eficiência de uma bomba de calor é representada pelo coeficiente de performance (COP), que é dado pela seguinte fórmula: C O P r e s f r i a m e n t o = Δ Q f r i o W {\displaystyle COP_{\mathrm {resfriamento} }={\frac {\Delta Q_{\mathrm {frio} }}{W}}} C O P a q u e c i m e n t o = Δ Q q u e n t e W = Δ Q f r i o + W W = C O P r e s f r i a m e n t o + 1 {\displaystyle COP_{\mathrm {aquecimento} }={\frac {\Delta Q_{\mathrm {quente} }}{W}}={\frac {\Delta Q_{\mathrm {frio} }+W}{W}}=COP_{\mathrm {resfriamento} }+1}
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Embora as bombas de calor sejam convincentes em termos de eficiência energética e de emissões de CO2, os vizinhos queixam-se cada vez mais do ruído. A causa são as unidades exteriores. Estas aspiram o ar ambiente e geram ruído no processo. Dependendo do modelo, este pode ser um fator de stress, especialmente em áreas residenciais densamente povoadas. De acordo com o fabricante, o nível de ruído situa-se entre os 40 e os 60 decibéis.
