<\/p>
O calor flui naturalmente de uma temperatura mais elevada para uma mais baixa. As bombas de calor, no entanto, conseguem for\u00e7ar o fluxo de calor na dire\u00e7\u00e3o oposta, utilizando uma quantidade relativamente pequena de energia motriz de alta qualidade (eletricidade, combust\u00edvel ou calor residual a alta temperatura). Assim, as bombas de calor podem transferir calor a partir de fontes naturais do ambiente, como o ar, o solo ou a \u00e1gua, ou de fontes de calor criadas pelo homem, como res\u00edduos industriais ou dom\u00e9sticos, para um edif\u00edcio ou uma aplica\u00e7\u00e3o industrial. As bombas de calor tamb\u00e9m podem ser utilizadas para refrigera\u00e7\u00e3o. Nesse caso, o calor \u00e9 transferido na dire\u00e7\u00e3o oposta, da aplica\u00e7\u00e3o que est\u00e1 a ser refrigerada para o ambiente circundante, que se encontra a uma temperatura mais elevada. Por vezes, o excesso de calor resultante da refrigera\u00e7\u00e3o \u00e9 utilizado para satisfazer uma necessidade simult\u00e2nea de aquecimento.
Para transportar calor de uma fonte de calor para um dissipador de calor, \u00e9 necess\u00e1ria energia externa para acionar a bomba de calor. Teoricamente, o calor total fornecido pela bomba de calor \u00e9 igual ao calor extra\u00eddo da fonte de calor, mais a quantidade de energia de acionamento fornecida. As bombas de calor el\u00e9tricas destinadas ao aquecimento de edif\u00edcios fornecem normalmente 100 kWh de calor com apenas 20 a 40 kWh de eletricidade. Muitas bombas de calor industriais conseguem atingir um desempenho ainda superior, fornecendo a mesma quantidade de calor com apenas 3 a 10 kWh de eletricidade.
Uma vez que as bombas de calor consomem menos energia prim\u00e1ria do que os sistemas de aquecimento convencionais, constituem uma tecnologia importante para a redu\u00e7\u00e3o das emiss\u00f5es de gases nocivos para o ambiente, tais como o di\u00f3xido de carbono (CO\u2082), o di\u00f3xido de enxofre (SO\u2082) e os \u00f3xidos de azoto (NOx). No entanto, o impacto ambiental global das bombas de calor el\u00e9tricas depende em grande medida da forma como a eletricidade \u00e9 produzida. As bombas de calor alimentadas por eletricidade proveniente, por exemplo, de centrais hidroel\u00e9tricas ou de energias renov\u00e1veis reduzem as emiss\u00f5es de forma mais significativa do que quando a eletricidade \u00e9 gerada por centrais el\u00e9tricas a carv\u00e3o, petr\u00f3leo ou g\u00e1s.
Os dois principais tipos de bombas de calor<\/b><\/font> Teoricamente, o bombeamento de calor pode ser obtido atrav\u00e9s de muitos outros ciclos e processos termodin\u00e2micos. Entre estes contam-se os ciclos de Stirling e de Vuilleumier, os ciclos monof\u00e1sicos (por exemplo, com ar, CO\u2082 ou gases nobres), os sistemas de sor\u00e7\u00e3o s\u00f3lido-vapor, os sistemas h\u00edbridos (nomeadamente os que combinam o ciclo de compress\u00e3o de vapor com o ciclo de absor\u00e7\u00e3o) e os processos eletromagn\u00e9ticos e ac\u00fasticos. Alguns destes est\u00e3o a entrar no mercado ou atingiram a maturidade t\u00e9cnica, podendo vir a assumir uma import\u00e2ncia significativa no futuro. Compress\u00e3o de vapor<\/b><\/font> <\/p> Um motor el\u00e9trico aciona o compressor (ver Figura 1) com perdas de energia muito reduzidas. A efici\u00eancia energ\u00e9tica global da bomba de calor depende fortemente da efici\u00eancia com que a eletricidade \u00e9 produzida. Este aspeto \u00e9 abordado na sec\u00e7\u00e3o sobre o desempenho da bomba de calor. \u203a\u203a\u203a<\/span> <\/font><\/b><\/p> Quando o compressor \u00e9 acionado por um motor a g\u00e1s ou a gas\u00f3leo (ver Figura 2), o calor proveniente da \u00e1gua de arrefecimento e dos gases de escape \u00e9 utilizado em complemento ao calor do condensador. <\/p> As bombas de calor industriais do tipo compress\u00e3o de vapor utilizam frequentemente o pr\u00f3prio fluido do processo como fluido de trabalho num ciclo aberto. Estas bombas de calor s\u00e3o geralmente designadas por recompressores mec\u00e2nicos de vapor, ou MVR; consulte a sec\u00e7\u00e3o sobre Bombas de calor na ind\u00fastria. \u203a\u203a\u203a<\/span> <\/font><\/b><\/p><\/li><\/ul> <\/font> <\/p><\/td> Figura 1: Bomba de calor de compress\u00e3o de vapor de ciclo fechado, acionada por motor el\u00e9trico<\/p> <\/p> Figura 2: Bomba de calor de compress\u00e3o de vapor de ciclo fechado, acionada por motor.<\/p> <\/p> Figura 3: Bomba de calor por absor\u00e7\u00e3o<\/p> <\/p> Absor\u00e7\u00e3o<\/b><\/font> <\/p> Os sistemas de absor\u00e7\u00e3o aproveitam a capacidade dos l\u00edquidos ou sais de absorverem o vapor do fluido de trabalho. Os pares de fluidos de trabalho mais comuns nos sistemas de absor\u00e7\u00e3o s\u00e3o:<\/p> <\/p> \u00e1gua (fluido de trabalho) e brometo de l\u00edtio (absorvente); e <\/p> am\u00f3nia (fluido de trabalho) e \u00e1gua (absorvente). <\/p><\/li><\/ul><\/blockquote> Nos sistemas de absor\u00e7\u00e3o, a compress\u00e3o do fluido de trabalho \u00e9 realizada termicamente num circuito de solu\u00e7\u00e3o que consiste num absorvedor, numa bomba de solu\u00e7\u00e3o, num gerador e numa v\u00e1lvula de expans\u00e3o, conforme ilustrado na Figura 3. O vapor de baixa press\u00e3o proveniente do evaporador \u00e9 absorvido pelo absorvente. Este processo gera calor. A solu\u00e7\u00e3o \u00e9 bombeada at\u00e9 alta press\u00e3o e, em seguida, entra no gerador, onde o fluido de trabalho \u00e9 levado \u00e0 ebuli\u00e7\u00e3o com um fornecimento externo de calor a alta temperatura. O fluido de trabalho (vapor) \u00e9 condensado no condensador, enquanto o absorvente \u00e9 devolvido ao absorvedor atrav\u00e9s da v\u00e1lvula de expans\u00e3o.<\/p> <\/p> O calor \u00e9 extra\u00eddo da fonte de calor no evaporador. O calor \u00fatil \u00e9 libertado a temperatura m\u00e9dia no condensador e no absorvedor. No gerador, \u00e9 fornecido calor a alta temperatura para fazer funcionar o processo. Pode ser necess\u00e1ria uma pequena quantidade de eletricidade para fazer funcionar a bomba de solu\u00e7\u00e3o.<\/p> No que diz respeito aos transformadores de calor, que, atrav\u00e9s dos mesmos processos de absor\u00e7\u00e3o, conseguem valorizar o calor residual sem necessitar de uma fonte de calor externa, consulte a sec\u00e7\u00e3o sobre bombas de calor na ind\u00fastria.<\/p><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Heat Pump Technology Heat flows naturally from a higher to a lower temperature. 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Quase todas as bombas de calor atualmente em funcionamento baseiam-se num ciclo de compress\u00e3o de vapor ou num ciclo de absor\u00e7\u00e3o. Estes dois princ\u00edpios ser\u00e3o brevemente abordados nas duas sec\u00e7\u00f5es seguintes.
A grande maioria das bombas de calor funciona com base no princ\u00edpio do ciclo de compress\u00e3o de vapor. Os principais componentes de um sistema de bomba de calor deste tipo s\u00e3o o compressor, a v\u00e1lvula de expans\u00e3o e dois permutadores de calor, designados por evaporador e condensador. Os componentes est\u00e3o ligados de forma a formar um circuito fechado, conforme ilustrado na Figura 1. Um l\u00edquido vol\u00e1til, conhecido como fluido de trabalho ou refrigerante, circula atrav\u00e9s dos quatro componentes.<\/p>
No evaporador, a temperatura do fluido de trabalho l\u00edquido \u00e9 mantida abaixo da temperatura da fonte de calor, o que faz com que o calor flua da fonte de calor para o l\u00edquido, e o fluido de trabalho evapora. O vapor proveniente do evaporador \u00e9 comprimido at\u00e9 atingir uma press\u00e3o e uma temperatura mais elevadas. O vapor quente entra ent\u00e3o no condensador, onde se condensa e liberta calor \u00fatil. Por fim, o fluido de trabalho de alta press\u00e3o \u00e9 expandido at\u00e9 \u00e0 press\u00e3o e temperatura do evaporador na v\u00e1lvula de expans\u00e3o. O fluido de trabalho regressa ao seu estado original e entra novamente no evaporador. O compressor \u00e9 normalmente acionado por um motor el\u00e9trico e, por vezes, por um motor de combust\u00e3o. <\/p> <\/td> ![\"Figura](\"http:\/\/www.heatpumpcentre.org\/About_heat_pumps\/HP_technology_Fig1.gif\")
<\/p><\/td><\/tr>![\"Figura](\"http:\/\/www.heatpumpcentre.org\/About_heat_pumps\/HP_technology_Fig2.gif\")
<\/p><\/td><\/tr>![\"Figura](\"http:\/\/www.heatpumpcentre.org\/About_heat_pumps\/HP_technology_Fig3.gif\")
<\/p><\/td><\/tr><\/tbody><\/table>
As bombas de calor por absor\u00e7\u00e3o s\u00e3o acionadas termicamente, o que significa que \u00e9 o calor, e n\u00e3o a energia mec\u00e2nica, que \u00e9 fornecido para acionar o ciclo. As bombas de calor por absor\u00e7\u00e3o destinadas \u00e0 climatiza\u00e7\u00e3o de espa\u00e7os s\u00e3o frequentemente alimentadas a g\u00e1s, enquanto as instala\u00e7\u00f5es industriais s\u00e3o normalmente acionadas por vapor de alta press\u00e3o ou calor residual.<\/p>