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Hoje gostaria de responder a uma pergunta que provavelmente está a fazer a si próprio se estiver à procura de uma bomba de calor para substituir o seu sistema de aquecimento fóssil ou eléctrico. De facto, é provável que queira calcular o consumo da sua futura bomba de calor e saber se será rentável ou não. Depois, pergunta-se quanto tempo irá funcionar por dia.
Por outro lado, se está a pensar comprar uma bomba de calor ar-água, pode ter alguma hesitação sobre onde colocar a unidade exterior no jardim e preferiria saber primeiro quanto tempo estará ligada durante o dia para decidir a melhor localização.
Neste artigo, vamos rever o funcionamento da bomba de calor, discutir os principais factores que influenciam o tempo de funcionamento de uma bomba de calor durante o dia e dar algumas dicas sobre como optimizar este tempo de funcionamento diário.
Quanto tempo é que uma bomba de calor funciona por dia? Em média, uma bomba de calor pode funcionar entre 6 e 8 horas por dia. No entanto, isto depende de uma série de factores, incluindo o tamanho da bomba, a temperatura exterior, o isolamento da casa e as necessidades energéticas do agregado familiar.
Os princípios de funcionamento de uma bomba de calor
Os diferentes tipos de bombas de calor
Antes de prosseguir, passemos em revista os diferentes tipos de bombas de calor. De facto, cada uma delas é diferente e o seu tempo de funcionamento por dia varia nessa medida. Mas todas elas assentam no mesmo princípio básico, que é a captação de calorias de uma fonte "livre" no ambiente, para as transferir para o meio que transporta o calor para dentro de casa.
A bomba de calor ar-ar
Também conhecido como ar condicionado reversível, capta as calorias do ar exterior graças a uma unidade externa que contém um evaporador e o circuito de refrigeração necessário. Estas calorias, quentes ou frias, são captadas no fluido frigorigéneo que as transporta para o condensador onde se dá a condensação (ou evaporação no caso do ar condicionado). O calor é então libertado no ar da divisão. Este tipo de bomba de calor é mais frequentemente utilizado para fornecer ar condicionado em escritórios ou casas e para substituir o aquecimento eléctrico, uma vez que não é necessário instalar radiadores.
A bomba de calor ar-água
A bomba de calor ar-água é a mais comum porque é a mais fácil de instalar e muito popular quando substitui o aquecimento a combustíveis fósseis. Capta o calor da mesma forma que a sua prima ar-ar, a partir do ar exterior. Em seguida, distribui-o pela água no sistema de aquecimento da casa da mesma forma. Sujeito a numerosos subsídios na maioria dos países, é o líder de mercado até à data. É ideal para substituir o aquecimento a óleo, a gás ou eléctrico puro.
A bomba de calor geotérmica
Um pouco mais luxuosa, porque mais cara, a bomba de calor geotérmica capta as calorias no solo através de sondas verticais ou horizontais nas quais circula um fluido anticongelante que estabelece uma troca térmica com o solo. Depois, as calorias são devolvidas à água da casa. Perfeita para substituir os sistemas de aquecimento a combustíveis fósseis, também recebe um apoio considerável. Mas a sua implementação é mais complexa devido à perfuração que tem de ser efectuada, o que não é uma operação benigna para o seu jardim. O seu COP ou coeficiente de desempenho é um dos mais elevados.
A bomba de calor água-água
Seguindo o mesmo princípio do modelo anterior, capta o calor de uma fonte de água, como um lago, um rio ou um lençol freático. Como estes elementos naturais não estão facilmente disponíveis perto de uma casa, é menos difundido. No entanto, também tem as suas vantagens. O seu COP é o mais elevado, atingindo 6 ou 7, o que lhe permite apresentar as melhores economias de energia de todos os seus primos.
O ciclo de refrigeração
Para compreender o princípio da bomba de calor, é importante lembrar que esta se baseia no circuito de refrigeração, que contém 4 elementos essenciais:
O compressor Isto comprime o refrigerante, aumentando a sua temperatura e pressão.
O condensador O refrigerante é utilizado para libertar o calor contido nas calorias para a água ou o ar da casa.
O regulador : Reduz a pressão e a temperatura do refrigerante antes de este entrar no evaporador
O evaporador Evaporação: permite extrair calor do meio ambiente (ar, água, solo) e transferi-lo para o fluido, que se transforma em vapor (a evaporação é uma reacção endotérmica que, consequentemente, absorve calor do meio ambiente, ao contrário da condensação que é exotérmica)
Que factores influenciam o tempo de funcionamento da bomba de calor durante o dia?
O tempo de funcionamento de uma bomba de calor por dia não é um valor fixo que possa ser indicado com certeza. Depende de demasiados factores, incluindo a dimensão da bomba de calor, a temperatura exterior, o isolamento e as necessidades do agregado familiar em causa.
O tamanho da bomba de calor
Neste caso, é tudo uma questão de dimensionamento. Uma bomba de calor demasiado pequena demorará mais tempo a atingir a temperatura desejada. Uma bomba de calor demasiado grande terá tendência a funcionar de forma intermitente, ligando-se e desligando-se frequentemente, o que pode reduzir a sua eficiência e vida útil. O instalador correcto poderá fornecer-lhe o dimensionamento perfeito.
A temperatura exterior
É claro que a bomba de calor funciona mais tempo no Inverno do que a meio da estação ou no Verão, quando não é suposto estar a funcionar, excepto talvez em zonas montanhosas. Quanto mais frio estiver, mais a bomba de calor tem de trabalhar para extrair calor do ar e atingir o ponto de regulação da temperatura desejada. E quando está mais quente, é o contrário.
Isolamento da casa
Uma casa devidamente isolada mantém o calor extraído do ambiente durante mais tempo, o que significa que a bomba de calor funciona durante menos tempo durante o dia.
Um mau isolamento, por outro lado, tem o efeito contrário, exigindo que a bomba de calor produza novo calor com maior frequência, deixando-a a funcionar durante todo o dia sem parar, no máximo.
É por isso que deve evitar instalar bombas de calor nos depósitos térmicos, a não ser que seja um delinquente ecológico e queira lucrar à custa de clientes pouco cuidadosos ou informados. O que não é o seu caso, agora que leu este artigo.
Necessidades energéticas dos agregados familiares
Se for um casal sem filhos e trabalhar durante todo o dia, as suas necessidades energéticas são muito inferiores às de um casal com dois filhos, em que um dos pais fica em casa a cuidar das crianças. Mais ainda se a sua bomba de calor fornecer água quente sanitária. Por conseguinte, deve ter em conta os hábitos da sua família para ter uma boa ideia.
Apenas aquecimento ou aquecimento + água quente sanitária?
O sistema de aquecimento da bomba de calor também desempenha um papel importante. Com efeito, se tiver optado por produzir a água quente sanitária directamente através da bomba de calor, em vez de um depósito termodinâmico ou de um sistema de resistência eléctrica pura, a bomba de calor funcionará um pouco mais todos os dias para garantir a temperatura da AQS no depósito. Não esquecer também que o depósito de água quente deve ser periodicamente aquecido a mais de 65°C para matar as bactérias que causam a legionela. A bomba de calor funcionará entre 10 e 15% mais se produzir água quente sanitária com ela, em comparação com a opção em que apenas fornece aquecimento. E se a sua família consumir muita água quente, este valor pode ser mais elevado.
Normalmente, abaixo dos 800 metros de altitude, são consideradas 2000 horas de funcionamento por ano apenas para aquecimento e 2300 horas para aquecimento + água quente.
Definir a temperatura interior
É muito económico e não hesita em tirar o pulôver para ultrapassar uns 18-19°C na sala de estar? Então, a sua bomba de calor funcionará logicamente durante menos tempo do que a de uma família que gosta de se divertir com temperaturas de 25°C ou mais na sala de estar! (Chamar-lhes-emos os eco-delinquentes :)) A lógica é a mesma no Verão, se a sua bomba de calor funcionar como ar condicionado, e se gostar de ter frio como nos hotéis do Dubai! A sua bomba de calor funcionará muito mais.
Em suma, compreendeu a lógica. Estes 5 critérios dependem muito dos seus hábitos ou necessidades e têm um impacto importante na duração do funcionamento de uma bomba de calor durante o dia e, por conseguinte, no seu consumo de electricidade.
Quanto tempo é que uma bomba de calor funciona por dia, em pormenor?
Tempo médio estimado de funcionamento de uma bomba de calor
É difícil dar uma estimativa deste tempo, pois depende da sua situação pessoal. Mas estima-se que, em média, uma bomba de calor funciona durante 6 a 10 horas por dia. Isto enquadra-se bem numa estimativa de 2000 horas de funcionamento por ano, se considerarmos que a bomba de calor funciona durante os 8 meses mais frios, cerca de 8 horas por dia. De facto: 8 * 30 *8 = 1920 horas, quase 2000 horas. Se estiver a utilizar água quente, conte um pouco mais.
Aqui está uma tabela de acordo com os diferentes casos: é uma estimativa aproximada e média baseada no pressuposto de que estamos na planície (altitude inferior a 800m), e que rodamos 8 meses por ano. De Outubro a Maio.
|Aquecimento apenas||Aquecimento + Água quente|
|Menos de 800 m de altitude||2000 horas por ano|
8h20 por dia
|2300 horas por ano|
9,5 horas por dia
|Mais de 800m de altitude||2300 horas por ano|
9,5 horas por dia
|2500 horas por ano|
10,5 horas por dia
Variação sazonal
É claro que no Inverno há uma variação para cima nestas estimativas de quanto tempo uma bomba de calor funcionará num dia. Enquanto que, a meio da estação, estas estimativas são um pouco demasiado elevadas. Tomamos a média.
O Outono é a Primavera
Este período é designado por meia-estação e a procura de aquecimento ou ar condicionado é frequentemente menor, devido às temperaturas mais amenas. A bomba de calor funciona durante um período de tempo mais curto, dependendo da temperatura que pretende na divisão.
Inverno
A procura é mais elevada devido ao clima mais rigoroso. Em função dos seus hábitos, a bomba de calor funcionará durante mais tempo para satisfazer as suas necessidades de conforto.
Verão
Não há aquecimento, a menos que se viva numa região digna do Lago Baikal. Mas continua a precisar de água quente para o conforto. Assim, a bomba de calor funcionará no mínimo, a menos que funcione apenas para aquecimento. Além disso, pode ter optado por uma bomba de calor reversível que fornece ar condicionado, caso em que funcionará mesmo no Verão, por um período mais longo ou mais curto, dependendo do seu ponto de regulação de arrefecimento.
Como posso optimizar o tempo de funcionamento da bomba de calor para que funcione menos durante o dia?
Vamos dar uma breve vista de olhos às alavancas que pode utilizar para influenciar o tempo de funcionamento da sua bomba de calor durante o dia.
Dimensionamento
O tamanho correcto da bomba de calor evitará surpresas desagradáveis a vários níveis, seja em termos de consumo de energia, de ruído ou de duração do funcionamento durante o dia. De facto, o tamanho certo permite-lhe ter uma bomba de calor que funciona razoavelmente dentro de 8 horas por dia ou menos, dependendo dos seus hábitos. Mas uma bomba de calor demasiado pequena vai rapidamente satelitizar este valor, degradar o equipamento e esgotar a sua carteira. Peça sempre ao seu instalador um relatório de dimensionamento e, em caso de dúvida, mande-o verificar por um especialista.
Melhorar o isolamento da casa
É evidente que um melhor isolamento lhe permitirá instalar, em primeiro lugar, uma bomba de calor mais pequena, que será mais barata e consumirá menos electricidade. Por outro lado, a sua casa reterá o calor durante mais tempo e reduzirá o tempo de funcionamento da bomba de calor.
Utilizar um termóstato programável
Para uma regulação óptima da temperatura interior, pode utilizar um termóstato programável, para que possa informá-lo sobre os seus hábitos de vida e para que a bomba de calor não funcione em vão. Quando não está presente, pode baixar a temperatura ambiente automaticamente ou à distância e aumentá-la novamente, por exemplo, uma hora antes da sua chegada. É sabido que a domótica permite poupar energia.
Manutenção da PAC
Por fim, uma manutenção regular, pelo menos de dois em dois anos, se possível todos os anos, evitará que os filtros se entupam e façam com que a bomba de calor funcione mais tempo em vão. Isto permitirá verificar o nível do fluido, que, se estiver demasiado baixo ou se houver uma fuga, significará que a bomba de calor funcionará mais tempo por dia para fornecer a mesma potência.
Depois de estudar engenharia mecânica, Julian entrou no mundo da engenharia climática em 2009. Depois de acumular a sua experiência no ventilaçãoe depois no aquecimento fabricantes de origem alemã, tornou-se um empresário no energias renováveis e, em particular, um especialista em bomba de calor e painéis solares sistemas fotovoltaicos para ahabitat individual.