No âmbito das tecnologias de aquecimento e refrigeração, as bombas de calor surgiram como uma solução altamente eficiente e ecológica. São amplamente utilizadas em ambientes residenciais, comerciais e industriais para fornecer funções de aquecimento e refrigeração. Para compreender verdadeiramente o valor e o funcionamento das bombas de calor, é essencial aprofundar-se nos seus princípios de funcionamento e no conceito de Coeficiente de Desempenho (COP).
Princípios de funcionamento das bombas de calor
Conceito básico
Uma bomba de calor é essencialmente um dispositivo que transfere calor de um lugar para outro. Ao contrário dos sistemas de aquecimento tradicionais que geram calor por combustão ou resistência elétrica, as bombas de calor transferem o calor existente de uma área mais fria para uma mais quente. Esse processo é semelhante ao funcionamento de uma geladeira, mas ao contrário. Uma geladeira extrai calor de seu interior e o libera para o ambiente externo, enquanto uma bomba de calor extrai calor do ambiente externo e o libera para o interior.
O Ciclo de Refrigeração
O funcionamento de uma bomba de calor baseia-se no ciclo de refrigeração, que envolve quatro componentes principais: o evaporador, o compressor, o condensador e a válvula de expansão. Segue uma explicação passo a passo de como esses componentes funcionam em conjunto:
- EvaporadorO processo começa no evaporador, que fica localizado em um ambiente mais frio (por exemplo, fora da casa). O fluido refrigerante, uma substância com baixo ponto de ebulição, absorve calor do ar ou do solo ao redor. Ao absorver calor, o fluido refrigerante passa do estado líquido para o gasoso. Essa mudança de fase é crucial porque permite que o fluido refrigerante transporte uma quantidade significativa de calor.
- CompressorO fluido refrigerante gasoso então se move para o compressor. O compressor aumenta a pressão e a temperatura do fluido refrigerante por meio da compressão. Esta etapa é essencial porque eleva a temperatura do fluido refrigerante a um nível superior à temperatura interna desejada. O fluido refrigerante, agora sob alta pressão e alta temperatura, está pronto para liberar seu calor.
- CondensadorA próxima etapa envolve o condensador, que está localizado em um ambiente mais quente (por exemplo, dentro de casa). Nele, o fluido refrigerante quente e sob alta pressão libera seu calor para o ar ou a água ao redor. À medida que o fluido refrigerante libera calor, ele esfria e retorna ao estado líquido. Essa mudança de fase libera uma grande quantidade de calor, que é utilizada para aquecer o ambiente interno.
- Válvula de expansãoFinalmente, o fluido refrigerante passa pela válvula de expansão, que reduz sua pressão e temperatura. Esta etapa prepara o fluido refrigerante para absorver calor novamente no evaporador, e o ciclo se repete.
O Coeficiente de Desempenho (COP)
Definição
O Coeficiente de Desempenho (COP) é uma medida da eficiência de uma bomba de calor. É definido como a razão entre a quantidade de calor fornecida (ou removida) e a quantidade de energia elétrica consumida. Em termos mais simples, indica quanto calor uma bomba de calor pode produzir para cada unidade de eletricidade que utiliza.
Matematicamente, o COP é expresso como:
COP = Energia elétrica consumida (W) / Calor fornecido (Q)
Quando uma bomba de calor tem um COP (Coeficiente de Desempenho) de 5,0, ela pode reduzir significativamente as contas de eletricidade em comparação com o aquecimento elétrico tradicional. Aqui está uma análise e cálculo detalhados:
Comparação de Eficiência Energética
O aquecimento elétrico tradicional tem um COP de 1,0, o que significa que produz 1 unidade de calor para cada 1 kWh de eletricidade consumida. Em contraste, uma bomba de calor com um COP de 5,0 produz 5 unidades de calor para cada 1 kWh de eletricidade consumida, tornando-a muito mais eficiente do que o aquecimento elétrico tradicional.
Cálculo da economia no custo da eletricidade
Considerando a necessidade de produzir 100 unidades de calor:
- Aquecimento elétrico tradicionalRequer 100 kWh de eletricidade.
- Bomba de calor com COP de 5,0Requer apenas 20 kWh de eletricidade (100 unidades de calor ÷ 5,0).
Se o preço da eletricidade for de 0,5€ por kWh:
- Aquecimento elétrico tradicionalO custo da eletricidade é de 50€ (100 kWh × 0,5€/kWh).
- Bomba de calor com COP de 5,0O custo da eletricidade é de 10€ (20 kWh × 0,5€/kWh).
Índice de Poupança
A bomba de calor pode economizar 80% nas contas de eletricidade em comparação com o aquecimento elétrico tradicional ((50 - 10) ÷ 50 = 80%).
Exemplo prático
Em aplicações práticas, como o fornecimento de água quente doméstica, considere que 200 litros de água precisam ser aquecidos de 15°C para 55°C diariamente:
- Aquecimento elétrico tradicionalConsome aproximadamente 38,77 kWh de eletricidade (considerando uma eficiência térmica de 90%).
- Bomba de calor com COP de 5,0Consome aproximadamente 7,75 kWh de eletricidade (38,77 kWh ÷ 5,0).
Com um preço de eletricidade de 0,5€ por kWh:
- Aquecimento elétrico tradicionalO custo diário da eletricidade é de cerca de 19,39€ (38,77 kWh × 0,5€/kWh).
- Bomba de calor com COP de 5,0O custo diário da eletricidade é de cerca de 3,88€ (7,75 kWh × 0,5€/kWh).
Economia estimada para famílias médias: bombas de calor versus aquecimento a gás natural
Com base em estimativas de todo o setor e nas tendências de preços de energia na Europa:
| Item | Aquecimento a gás natural | Aquecimento por bomba de calor | Diferença anual estimada |
| Custo médio anual de energia | € 1.200 – € 1.500 | €600–€900 | Economia de aproximadamente €300 a €900 |
| Emissões de CO₂ (toneladas/ano) | 3–5 toneladas | 1–2 toneladas | Redução de aproximadamente 2 a 3 toneladas |
Observação:A economia real varia dependendo dos preços nacionais de eletricidade e gás, da qualidade do isolamento dos edifícios e da eficiência das bombas de calor. Países como Alemanha, França e Itália tendem a apresentar maiores economias, especialmente quando há subsídios governamentais disponíveis.
Bomba de calor monobloco ar-água Hien R290 EocForce Série 6-16kW
Principais características:
Funcionalidade completa: funções de aquecimento, refrigeração e água quente sanitária.
Opções de voltagem flexíveis: 220–240 V ou 380–420 V
Design compacto: unidades compactas de 6 a 16 kW
Refrigerante ecológico: Refrigerante verde R290
Funcionamento extremamente silencioso: 40,5 dB(A) a 1 m
Eficiência energética: SCOP até 5,19
Desempenho em temperaturas extremas: Operação estável a –20 °C.
Eficiência energética superior: A+++
Controle inteligente e preparado para energia fotovoltaica
Função anti-legionela: Temperatura máxima da água de saída: 75ºC
Data da publicação: 10 de setembro de 2025