Baixe Apresentação - Bombas de Calor e outras Notas de estudo em PDF para Mecatrônica, somente na Docsity! BOMBA DE CALOR ENGENHARIA MECATRONICA UNISALESIANO 2009 HISTÓRICO • Princípio de funcionamento descoberto por William Thomson (Lord Kelvin) em 1852; MITO DO AQUECIMENTO COM BOMBA DE CALOR • PROCESSO LENTO? • PROCESSO CARO? • CUSTO BENEFÍCIO? FONTES DE CALOR • O desempenho de uma bomba de calor está diretamente relacionado com as características da fonte de calor empregada. Uma fonte de calor ideal para bombas de calor tem uma temperatura alta e estável, deve ser também disponível em abundância, não ser corrosiva ou poluída e sua utilização necessitar de poucos investimentos e ter um custo de utilização baixo. ALGUMAS FONTES DE CALOR • Ar ambiente • Ar de exaustão (ventilação) • Lençóis d’água • Solo COP Usando como exemplo um aquecedor elétrico com resistência e admitindo que seu rendimento seja aproximadamente de 100%, se uma bomba de calor tivesse o mesmo rendimento desse aquecedor elétrico, teríamos QH = W , e portanto, um COP=1, assim quando afirmamos que o COP de uma bomba de calor é de 5, dizemos que este equipamento aquece cinco vezes mais do que a energia elétrica consumida. Bomba de Calor Típica
Ewsh Relação das Potências
Aplicada x Obtida un. cottage.com.bi
30 —
25
20
15
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10 ;
— — Obtida
5
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0 T T T T T T 1
0 5 10 15 20 25 30 5
Temperatura Ambiente
COP REAL Quando a Bomba de Calor está em operação o seu rendimento (COP) varia de acordo com as condições do meio. COP NOMINAL • Como o COP real varia com as condições de operação é definido um COP de referência ou nominal, levantado em laboratório, em condições padronizadas de teste, para poder ser usado para avaliação dos equipamentos. Infelizmente, a determinação deste COP nominal, ainda não está sob a monitoração do INMETRO. COP
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TIPOS DE BOMBAS DE CALOR As Bombas de Calor podem ser classificadas quanto ao sistema de aquecimento e quanto aos meios em que vão realizar a troca de calor. Classificação quanto ao sistema de aquecimento as Bombas: • Bomba de Calor Não Reversível • Bomba de Calor Reversível FUNCINAMENTO DE UMA BOMBA DE CALOR • Uma bomba de calor ar/ar funciona da seguinte forma. O compressor bombeia gás refrigerante em alta pressão e alta temperatura para o condensador. O gás se torna líquido devido a alta pressão. Este líquido vai para a válvula de expansão, onde liquido se expande perdendo pressão e resfriando, voltando ao estado gasoso, passa pelo evaporador com baixa pressão e baixa temperatura, absorvendo o calor do ar do ambiente e voltando novamente para o compressor para fechar o ciclo • Enquanto isso um ventilador circula o ar quente da casa através do evaporador, aonde a energia quente é removida, e o ar resfriado. Primeiramente gasoso depois líquido e novamente gasoso refrigerante carrega essa energia quente para o ambiente externo. Aqui o refrigerante passa através do condensador, onde as aletas transferem o calor para o ar externo que é circulado pelo condensador por um ventilador. Aquele ar que sai de seu aparelho no lado de fora é tão quente porque contém energia do calor, que estava dentro de sua casa, há apenas alguns minutos atrás.
A - reglatso
E filtra
G -Gomba
D - ekiramer
E rala
F « aspirador
a -matarna
PRINCIPAL COMPONENTE DA BOMBA DE CALOR • É basicamente o coração da máquina. • É importante salientar, que o compressor tem um certo consumo de energia que, embora baixo, deve ser levado em consideração PRINCIPAL COMPONENTE DA BOMBA DE CALOR O melhor compressor do mercado é o Compressor Scroll que é uma tecnologia importada de uma empresa chamada Copeland e está disponível no mercado brasileiro em algumas marcas de trocadores de calor. VANTAGENS DA BOMBA DE CALOR A Bomba de Calor usa a energia (calor) contida no ar para aquecer a água, e a energia elétrica é utilizada somente para movimentar o ventilador e o compressor. Por isso, contribui para a proteção do meio ambiente não emitindo CO2 e nenhum outro gás causador do efeito estufa. • uma economia de 50% a 65% em relação a aquecedores com caldeira gás/óleo, tem a possibilidade de controle de temperatura em todas as divisões da casa • As bombas de calor são muito mais eficazes do que os outros sistemas de aquecimento por uma razão muito simples: em vez de gerar o aquecimento direto, o que fazem é "mover o calor". TÓPICO DE VANTAGENS Fácil instalação Tecnologia limpa Alta eficiência energética Reduzido consumo de energia Operação segura e confiável Baixos custos operacionais e de manutenção Baixo impacto arquitetônico (reduzidas dimensões) Possibilidade de associar, em um único equipamento, sistemas de aquecimento e de ar- condicionado (redução de investimento) BARREIRAS A SEREM VENCIDAS DE MERCADO (Usuário Final) • Mudança de visão/posição do empresariado nacional no que refere-se àpromoção da Eficiência Energética (“Novo Gasto”→Investimento, “Deslocamento de Custos com Energia”); • Ineficiência/Falta de Gestão de Custos; • Quebra de paradigmas (Culturas, Conceito de “Tecnologia Alternativa”) • Falta de visão de Investimento a Médio e Longo Prazo; • O aumento da competitividade como fruto da Eficiência Energética; • Aprender a trabalhar com o Risco. CONCLUSÃO Após o término dessa pesquisa, aprendemos muito pois era um assunto desconhecido para nós do grupo e concluímos que Bombas de Calor usam formas renováveis e estáveis de energia, pois retira energia do calor do ar, solo e água, não poluindo assim o meio ambiente. Assim sendo, Bombas de Calor devem futuramente ser mais utilizadas e substituir outras fontes de geração de calor.
