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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 aquecimento a combustível fóssil ou elétrico. Provavelmente, quer calcular o consumo de energia da sua futura bomba de calor e descobrir se será rentável ou não. Então, está a perguntar-se quanto tempo irá funcionar por dia.
Por outro lado, se está a pensar comprar uma bomba de calor ar/água, pode ter algumas dúvidas sobre onde colocar a sua unidade exterior no jardim e prefere saber primeiro quanto tempo vai estar ligada durante o dia para decidir a melhor localização.
Neste artigo, veremos como funciona uma bomba de calor, os principais factores que influenciam o tempo de funcionamento de uma bomba de calor durante o dia e algumas dicas sobre como otimizar o 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. Mas isso depende de uma série de factores, incluindo o seu tamanho, a temperatura exterior, o isolamento da casa e as necessidades energéticas do agregado familiar.
Como funciona uma bomba de calor
Os diferentes tipos de bombas de calor
Antes de avançarmos, vejamos os diferentes tipos de bombas de calor. Cada uma é diferente, e o tempo de funcionamento diário pode variar em conformidade. Mas todas se baseiam no mesmo princípio básico, que é a captação de calorias de uma fonte "livre" no ambiente, a fim de as transferir para o meio que transporta o calor para a casa.
A bomba de calor ar-ar
Também conhecido como ar condicionado reversível, capta o calor do ar exterior através de uma unidade exterior 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 ocorre a condensação (ou evaporação, no caso do ar condicionado). O calor é então libertado de novo 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 elétrico, uma vez que não é necessário instalar radiadores.
A bomba de calor ar-água
A bomba de calor ar-água é a mais difundida porque é a mais fácil de instalar e muito popular para substituir os sistemas de aquecimento a combustíveis fósseis. Capta o calor do ar exterior, da mesma forma que a sua prima ar-ar. De seguida, distribui-o pela água na rede de aquecimento da casa, da mesma forma. Beneficiando de numerosos subsídios na maior parte dos países, é atualmente o líder de mercado. É ideal para substituir as caldeiras a óleo ou a gás ou o aquecimento elétrico puro.
A bomba de calor geotérmica
Um pouco mais luxuosa, porque mais cara, a bomba de calor geotérmica recolhe o calor do solo através de sondas verticais ou horizontais nas quais circula um fluido anticongelante, estabelecendo uma troca de calor com o solo. O calor é então transferido para a água da casa. Ideal para substituir os sistemas de aquecimento alimentados por combustíveis fósseis, é também elegível para subsídios substanciais. Mas a sua instalação é mais complexa devido à perfuração, 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 que o modelo anterior, capta o calor de uma fonte de água, como um lago, um rio ou águas subterrâneas. Como estes elementos naturais não estão facilmente disponíveis perto de uma casa, é menos comum. Mas tem as suas vantagens. O seu COP é o mais elevado, atingindo 6 ou 7, o que lhe confere a melhor economia de energia de todos os seus primos.
O ciclo de refrigeração
Para compreender o princípio da bomba de calor, é preciso lembrar que esta se baseia no circuito de refrigeração, que contém 4 elementos essenciais:
O compressor Comprime o refrigerante, aumentando a sua temperatura e pressão.
O condensador Bomba de calor: permite que o refrigerante transfira 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 passar pelo evaporador
O evaporador Evaporação: permite extrair calor do ambiente (ar, água, solo) e transferi-lo para o fluido, que se transforma em vapor (a evaporação é uma reação endotérmica e, portanto, absorve calor do 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
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 correto poderá oferecer-lhe o dimensionamento perfeito.
A temperatura exterior
Naturalmente, a bomba de calor funciona mais tempo no inverno do que a meio da estação ou no verão, quando não é suposto funcionar, exceto talvez nas regiões montanhosas. Quanto mais frio estiver, mais a bomba de calor tem de trabalhar para extrair calorias do ar e atingir a temperatura definida desejada. E quando está mais calor, é o contrário.
Isolamento da sua casa
Uma casa devidamente isolada retém 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 novas calorias com maior frequência, deixando-a a funcionar no máximo durante todo o dia.
É por isso que é melhor evitar instalar bombas de calor em edifícios antigos, a não ser que seja um delinquente ecológico e queira lucrar com 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 tomar conta das crianças. Tanto mais que a sua bomba de calor fornece água quente sanitária. Assim, é necessário 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. Se optou por produzir a água quente sanitária diretamente através da bomba de calor, em vez de utilizar um depósito termodinâmico ou um sistema de resistência eléctrica pura, a bomba de calor funcionará um pouco mais todos os dias para garantir a manutenção da temperatura da AQS no depósito. Deve também ter em conta que o depósito de água quente sanitária (AQS) precisa de ser aquecido periodicamente a mais de 65°C para matar as bactérias que causam a legionela. A bomba de calor funcionará entre 10 e 15% mais se a utilizar para produzir água quente sanitária, em comparação com a opção em que apenas fornece aquecimento. E se a sua família consumir muita água quente, este valor pode ser ainda mais elevado.
Normalmente, a altitudes inferiores a 800 metros, 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 puxar da camisola para ultrapassar uns ligeiros 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! (Vamos chamar-lhes infractores ecológicos :)) A mesma lógica aplica-se 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 e necessidades e têm um impacto importante no tempo de funcionamento de uma bomba de calor durante o dia e, por conseguinte, no seu consumo de eletricidade.
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 estimar quanto tempo será, pois depende muito 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, durante cerca de 8 horas por dia. De facto: 8 * 30 * 8 = 1920 horas, quase 2000 horas. Se estiver a produzir água quente, conte com um pouco mais.
Eis uma tabela baseada nos diferentes casos: trata-se de uma estimativa aproximada e média baseada no pressuposto de que estamos nas planícies (altitude inferior a 800 m) 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. No entanto, a meio da estação, estas estimativas são demasiado elevadas. Tomamos a média.
O Outono é a Primavera
Este período é conhecido como meia estação, e a procura de aquecimento ou ar condicionado é frequentemente menor, devido às temperaturas mais amenas. A bomba de calor funcionará durante menos tempo, dependendo da temperatura que se 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 seja utilizada 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, durante períodos de tempo variáveis, dependendo da temperatura de arrefecimento definida.
Como posso otimizar o tempo de funcionamento da minha bomba de calor para que funcione menos durante o dia?
Vejamos brevemente as alavancas disponíveis para influenciar o tempo de funcionamento da sua bomba de calor durante o dia.
Dimensionamento
O tamanho correto da bomba de calor evitará surpresas desagradáveis a vários níveis, seja em termos de consumo de energia, de ruído ou de tempo de funcionamento durante o dia. O tamanho certo assegurará que a sua bomba de calor funcione durante um período razoável de 8 horas por dia ou menos, consoante os seus hábitos. Mas uma bomba de calor demasiado pequena ultrapassa rapidamente a marca, danifica o equipamento e esgota a sua carteira. Peça sempre ao seu instalador um relatório de dimensionamento e, em caso de dúvida, peça a um perito que o verifique.
Melhorar o isolamento da sua casa
Escusado será dizer que um melhor isolamento lhe permitirá instalar uma bomba de calor mais pequena para começar, pelo que será mais barata e consumirá menos eletricidade. Além disso, a sua casa reterá o calor durante mais tempo, reduzindo 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 este saiba como vive e não ponha a bomba de calor a funcionar em vão. Quando estiver ausente, pode baixar a temperatura ambiente automaticamente ou à distância e aumentá-la novamente 1 hora antes de chegar, por exemplo. É um facto bem conhecido que a domótica poupa 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 fiquem entupidos e que a bomba de calor funcione mais tempo em vão. Isto permitir-lhe-á verificar o nível do fluido, o que, se estiver demasiado baixo ou se houver uma fuga, significa que a bomba de calor funcionará mais tempo todos os dias para fornecer a mesma potência.
Sobre o autor
Julienlicenciado em engenharia mecânica e especialista em engenharia climática desde 2009, tornou-se um escritor especializado em energias renováveis, com experiência em bombas de calor e painéis solares fotovoltaicos para alojamento individual.