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Se estiver à procura de uma bomba de calor para fornecer o seu aquecimento, pode estar a pensar em matar dois pássaros com uma pedra e usá-la para arrefecer um ou mais quartos em sua casa.
Uma bomba de calor ar-água não pode fornecer ar condicionado no sentido primário do termo. De facto, pode arrefecer a água na sua rede graças a uma válvula de 4 vias que assegura a sua reversibilidade, mas o princípio do ponto de orvalho limita a temperatura que pode ser atingida.
A seguir, explicaremos o conceito de ponto de orvalho, e depois veremos que tipo de bomba de calor a utilizar para o ar condicionado real, que modelos escolher, e se o aquecimento com este tipo de bomba de calor é eficiente.
A bomba de calor ar-água arrefece mas não arrefece: detalhe
A diferença entre ar condicionado e arrefecimento é a queda de temperatura em comparação com a temperatura original da sala. De facto, o ar condicionado permite uma diferença de temperatura de cerca de 7°C, enquanto que o arrefecimento permite uma temperatura máxima de 3 ou 4°C.
Uma bomba de calor é capaz de produzir aquecimento através do seu circuito de refrigeração. Em alguns casos, o circuito de refrigeração é reversível, graças à instalação de uma válvula de inversão de 4 vias, e a bomba de calor é assim capaz de arrefecer a água da rede.
No entanto, à medida que a água da rede passa pelos tubos dos seus radiadores ou aquecimento por baixo do pavimento, deve ser evitada a queda abaixo de uma certa temperatura chamada temperatura do ponto de orvalho. Se a temperatura descer abaixo deste ponto, há um risco de condensação nos seus radiadores ou aquecimento por baixo do pavimento. Isto requer um sistema de controlo de temperatura que se adapte às condições e siga o ponto de orvalho.
Por outras palavras, pode fazer pingar água para os radiadores ou para o chão, o que é irritante e não respeita os princípios de higiene em casa.
Portanto, se for decidido inverter o ciclo com uma válvula de 4 vias, a temperatura também deve ser limitada, mantendo-a acima do ponto de orvalho.
Se for Verão, há normalmente muita humidade no ar. Tomemos o exemplo de um dia quente em que está 28°C com uma humidade de 45%. Depois o ponto de orvalho é 15°C. Não se deve passar água mais fria do que esta. Por conseguinte, não poderemos ter ar condicionado, mas apenas arrefecê-lo alguns graus.
Então, como é que se arruma com uma bomba de calor?
Para termos realmente ar condicionado com uma bomba de calor, teremos de nos livrar da água como meio de transporte de frio, e optar pelo ar.
Por conseguinte, optaremos por uma bomba de calor ar-ar capaz de soprar ar bastante frio sem o risco de condensação numa superfície. O ar é soprado para dentro da sala de uma forma inteligente para evitar correntes de ar desagradáveis, e mistura-se com o ar quente para o arrefecer. É assim que se lhe pode chamar ar condicionado, porque se pode soprar ar realmente frio. Mesmo que nos limitemos para não criar desconforto.
Dependendo do ponto de regulação necessário, a temperatura de alimentação da bomba de calor ar-ar ou do ar condicionado pode ser inferior a 10°C. Quanto mais próxima a temperatura ambiente se aproxima do seu set point, mais alta é a temperatura de alimentação, equilibrando-se finalmente com o ar ambiente e parando quando o set point é atingido.
Que modelos de bomba de calor ar-ar devo escolher para o ar condicionado de uma sala?
Muitas marcas oferecem aparelhos de ar condicionado montados na parede, mas os japoneses estão no topo da lista. Com efeito, Mitsubishi, Daikin ou Toshiba dominam o mercado do ar condicionado em França. Vê-los-á em todo o lado, especialmente no Sul.
3 modelos de bombas de calor ar-ar ou aparelhos de ar condicionado a considerar
Mitsubishi Wall Mount Compact+ MSZ-FT
Trata-se de um aparelho de ar condicionado reversível constituído por uma unidade exterior e uma unidade interior. Este modelo existe em 3 tamanhos 25 / 35 e 50 que proporcionam respectivamente capacidades de refrigeração de 2,5 / 3,5 e 5kW. Muito silencioso, este modelo também proporciona aquecimento no Inverno com capacidades entre 3,2 e 5kW, dependendo do tamanho da unidade. O SCOP situa-se entre 4,3 e 4,6. Estes modelos são elegíveis para o bónus CEE.
Foto da unidade interior
Diagrama da unidade exterior (para ser colocado em frente do edifício, pendurado na parede, ou colocado no chão)
Daikin Emura 3
Daikin é uma marca japonesa muito famosa que oferece muitas bombas de calor ar-para-ar ou soluções de ar condicionado. A mais elegante destas é a Daikin Emura 3.
Está disponível em 3 cores: branco, prateado e preto mate para se adaptar a todos os interiores.
A capacidade de refrigeração varia de 2 a 5 kW a +35°C para um EER (= capacidade de refrigeração) entre 3,7 e 4,7. No aquecimento, esta bomba de calor ar-ar também funciona e fornece entre 2,5 e 5,8 kW de potência a +7°C no exterior.
Outras vantagens deste modelo, para além do seu design atraente, é que é muito silencioso graças a um ventilador na unidade interior que optimiza a circulação de ar e produz apenas 19dBA de nível sonoro... para os 3 modelos menos potentes e de 21 a 24dBA para os dois maiores modelos FTXJ42 e FTXJ50 que desenvolvem 4,2 e 5kW de potência de arrefecimento.
Toshiba Yukai
A marca japonesa Toshiba produz a Yukai, que é uma bomba de calor ar-ar que também é muito silenciosa, tanto em interiores (19dBA de pressão sonora a uma distância de 1m da unidade, para os modelos mais pequenos) como ao ar livre (42dBA de pressão sonora a 1m)
A Toshiba Yukai desenvolve entre 1,5 e 6,5 kW de potência fria, dependendo do modelo. A EER aparece até 4,17 para os modelos mais pequenos, e 2,89 para os modelos maiores (6,5 kW a frio).
No modo de aquecimento, o Yukai fornece de 2 a 7kW com um COP entre 3,3 e 4,2 a +7°C. O SCOP em modo de aquecimento é sempre cerca de 4,5.
Ver as fichas técnicas e de apresentação destes 3 modelos de bombas de calor ar-ar :
Posso aquecer com uma bomba de calor ar-ar?
Uma bomba de calor ar-ar pode, claro, aquecer, se o seu ciclo for reversível. Pode funcionar em modo de bomba de calor ou em modo de ar condicionado.
Então a verdadeira questão é: é aconselhável aquecer com uma bomba de calor ar-ar? Quais são as vantagens ou desvantagens em comparação com uma bomba de calor ar-água?
O ar, tal como a água, é um meio de transporte de energia. Mas a sua capacidade calorífica de 1005 J K-1 kg-1 é mais de 4 vezes inferior à da água, que é 4185 J K-1 kg-1. Isto torna-o um meio muito menos eficiente de armazenar e transportar calor do que a água.
Por estas razões físicas, é muitas vezes preferível utilizar um modelo de ar-água para fornecer aquecimento.
Por outro lado, aquecer uma sala com ar pode causar mais desconforto do que com água. Isto porque a circulação do ar na sala, se mal controlada, pode levar a correntes de ar irritantes. E como os edifícios estão sujeitos a todo o tipo de fugas de ar e outras pontes térmicas no seu envelope térmico, a perda é mais rápida.
A água é distribuída através de tubos para radiadores ou aquecimento por baixo do pavimento. A desvantagem é que requer uma despoluição regular do sistema, o que pode levar a um entupimento. Mas a vantagem é que transporta mais calor por unidade de massa, e difunde-se mais agradavelmente, especialmente através do chão.
É de notar, contudo, que um sistema de distribuição de calor hidráulico é muito mais caro do que um sistema aeraulico. De facto, a bomba de calor ar-ar não requer nenhuma instalação específica para distribuir o calor, enquanto que a bomba de calor ar-água requer radiadores, que muitas vezes são bastante caros se se quiser qualidade, ou aquecimento por baixo do pavimento, o que requer bastante trabalho: compra de equipamento, tubagens, alimentadores, etc... despejo de lajes de betão.
Geralmente para aplicações onde não está sempre presente, ou seja, edifícios de escritórios ou pavilhões desportivos, pode optar por bombas de calor ar-ar porque são mais baratas, confortáveis e quando as deixa pode desligá-las. A bomba de calor terá mesmo a vantagem de poder dispor de ar condicionado, que é um grande luxo e assegura condições de trabalho ou exercício muito boas durante algumas horas durante o dia.
Mas se precisar de aquecer um edifício em que vive continuamente, como a sua villa, em que a sua pequena família vive durante todo o ano. Então é melhor optar por uma bomba de calor ar-água que proporcionará a melhor qualidade de aquecimento, e conforto perfeito se for bem dimensionada e instalada.
Se quiser exemplos de modelos de bombas de calor ar-água, Pode consultar as nossas 20 principais bombas de calor ar-água.
Leia também sobre as diferenças entre o ar condicionado e o aquecimento de água:
Julien G.
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.
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