O que é um sistema de bomba de calor?

Se você não conhece as bombas de calor, não há tempo como o presente para mudar isso. Em 2023, os incentivos federais entram em ação para facilitar a compra e a instalação de uma no orçamento. E em 2030, a Califórnia começará a eliminar os fornos a gás.

Como as bombas de calor usam 50 % menos energia que os fornos de resistência elétrica, de acordo com a Agência de Proteção Ambiental (EPA), eles estão prontos para se tornar a opção de aquecimento mais econômica para os californianos, bem como pessoas em qualquer outro estado que sigam o líder da Califórnia na Califórnia.

Então, o que é este aparelho doméstico que “bombeia calor?"A ideia não é exótica. Vire o ar condicionado da janela e ele pode funcionar como uma bomba de calor rudimentar. Mas como você poderia esperar, as bombas de calor reais são mais sofisticadas do que isso.

O que é um sistema de bomba de calor?

Uma bomba de calor é um aparelho elétrico que transfere o calor do ar livre para o interior e vice -versa.

A maioria das bombas de calor possui válvulas de reversão que lhes permitem funcionar como condicionadores de ar condicionado. As principais partes de trabalho são um compressor, que circula um refrigerante através de um sistema de bobinas de cobre e um ventilador para circular o ar no espaço de estar.

Os sistemas de bomba de calor normalmente consistem em duas unidades, uma ao ar livre e uma dentro de casa, conectada por tubos de cobre que passam pela parede do edifício. O compressor geralmente está fora.

Como funciona uma bomba de calor?

O sistema de refrigeração consiste em duas bobinas (condensador e evaporador) separadas por uma válvula de expansão através da qual um refrigerante circula continuamente. Na bobina do condensador, o compressor pressuriza o refrigerante a condensá -lo em um líquido. Como esse processo libera calor, a bobina do condensador é sempre quente.

O líquido pressurizado pressiona contra uma válvula de expansão no final da bobina. Quando a pressão é grande o suficiente, a válvula abre e sprays o refrigerante nas bobinas do evaporador, onde a redução repentina de pressão transforma o refrigerante em um vapor.

A vaporização desenha energia do meio circundante (ar, solo ou água). Isso volta para a bobina do condensador a ser liberada como calor quando o refrigerante re-pressuriza.

Tipos de sistemas de bomba de calor

É possível categorizar bombas de calor de acordo com o meio onde elas trocam calor.

Um fonte aérea bomba ganha calor do ar circundante. A fonte do solo (ou geotérmica) a bomba obtém -a do chão, e um fonte de água bombear de um corpo de água próximo. As bombas de calor de fonte de água e água aproveitam as condições estáveis ​​de temperatura subterrânea ou em um corpo de água. Eles funcionam melhor em climas frios do que modelos de fonte aérea.

Outra maneira de categorizar bombas de calor é de tamanho. Unidades de casa inteira com compressores poderosos podem substituir um forno e ar condicionado em um sistema central de aquecimento/resfriamento. A bobina do condensador é montada em um manipulador de ar que também abriga um soprador.

Bombas de calor menores, conhecidas como mini-splits sem duto, Tenha uma ou mais unidades internas montadas na parede, cada uma com seu próprio ventilador. Mini-splits produzem calor suficiente para um quarto único. Existem também sistemas de mini-split com um único compressor que alimenta até oito ou nove unidades montadas na parede.

Onde estão as bombas de calor mais comuns?

Você os encontrará principalmente em regiões com temperaturas moderadas no inverno.

De acordo com dados da Associação Nacional de Construtores de Casas, 75% a 77% das casas nos estados do leste do sul e do sul do Atlântico os têm, enquanto 20% das casas nos estados centrais do sul do sul fazem. Eles não são tão comuns nos estados do norte porque as temperaturas do ar são muito frias e os modelos de fonte de água ou água são caros para instalar.

No entanto, a situação não é estática. Os fabricantes estão trabalhando para desenvolver modelos mais eficientes que funcionam em climas frios. Além disso, as unidades podem ser equipadas com aquecedores resistivos auxiliares para fornecer calor suplementar em dias frios.

Comprando uma bomba de calor

As características mais importantes a serem consideradas são a produção de calor, medida nas unidades térmicas britânicas (BTUs), e a classificação sazonal de eficiência energética (SEER). A saída de calor também é frequentemente medida em toneladas, onde uma tonelada = 12.000 BTUs.

Existem duas regras práticas para dimensionar uma bomba de calor. Um é fornecer 30 btus de calor por pé quadrado de espaço. O outro é dividir a área total do piso por 500 para determinar o número de toneladas que você precisa. É importante para um empreiteiro HVAC realizar testes para dimensionar com precisão uma unidade para uma casa específica, para que produz a quantidade certa de calor.

Os números de SEER começam em 13 (baixa eficiência) e sobem para 21 ou 22 (alta eficiência). Uma unidade com um número de vidente alto usa menos eletricidade, mas tem mais peças móveis e custa mais para comprar e manter.

Na prática, um sistema com um vidente 16 deve ser adequado em climas moderados. Para maximizar o desempenho em um clima mais frio ou minimizar o uso de energia, vá com um vidente mais alto. Você pode calcular a energia que uma determinada unidade usa e seu custo mensal dividindo a saída de calor em BTUs pelo vidente. Você terá o resultado em watts por hora. Em seguida, multiplique isso pela taxa de eletricidade local.

Instalando uma bomba de calor

Algumas unidades mini-split, como o MR. DIY legal, pode ser instalado por proprietários de casas. Se você não estiver confortável com isso, contrate um técnico de HVAC licenciado.

A unidade externa é montada em uma almofada de concreto ou rodapés para mantê -lo alto e seco. Uma ou mais unidades internas são instaladas em paredes ou dentro de um manipulador de ar conectado ao duto do edifício. As duas unidades são então conectadas por tubulação de refrigeração e fios elétricos que passam pela parede.

Como a maioria das bombas de calor também funciona como ar condicionado, um tubo de drenagem é incluído para condensado que pinga da bobina interna quando está frio.

Manutenção da bomba de calor

As unidades internas e externas precisam de manutenção de rotina, incluindo troca de filtros de ar e poeira de limpeza das bobinas. A unidade externa deve ser mantida livre de neve, folhas e outros detritos para que o ar possa circular.

Você pode ter que ocasionalmente o gelo da bobina do evaporador na unidade externa no inverno e na unidade interna no verão. Basta desligar o poder e deixar o gelo derreter, em vez de tentar raspá -lo e possivelmente danificar a bobina.