Visualizações: 2137 Autor: Editor do site Horário de publicação: 23/02/2023 Origem: Site
Estimativamente, quando você muda de uma caldeira a gás para uma bomba de calor elétrica, as emissões anuais de óxido de carbono (IV) diminuem em 2,5 toneladas. Prevê-se que este valor reduza ainda mais com bombas de calor termoacústicas. Esta é a tecnologia mais recente e existem apenas alguns modelos.
As bombas de calor termoacústicas estão entre as tecnologias verdes futuras mais importantes e inovadoras. Eles se baseiam no uso de ondas de pressão acústica para distribuir efeitos de aquecimento ou resfriamento. A interação da parede sólida e do gás oscilante facilita esses efeitos termoacústicos.
Uma bomba de calor termoacústica é uma bomba de calor que funciona de maneira semelhante a um motor termoacústico. Ele usa uma onda estacionária em vez de um refrigerante. Esta onda estacionária está localizada em uma seção fechada dirigida por um alto-falante para atingir uma diferença de temperatura em toda esta parte.
Da mesma forma, os motores termoacústicos empregam ondas sonoras para difundir o calor de uma seção para outra. Esse processo dá muito trabalho e o alto-falante faz isso. Além disso, um motor termoacústico pode ser descrito como um dispositivo que utiliza a diferença de calor para emitir ondas sonoras, que podem ser transformadas em corrente elétrica, semelhante ao funcionamento de um microfone.
Enquanto os motores termoacústicos podem usar ondas estacionárias e progressivas, as bombas de calor termoacústicas usam ondas estacionárias.
Uma bomba de calor termoacústica aplica o conhecimento de que, em uma onda sonora, as partículas de gás se expandem e comprimem de forma difusa, e a temperatura e a pressão mudam ao mesmo tempo; a pressão e as temperaturas atingem o mínimo ou o máximo simultaneamente. Geralmente, uma bomba de calor termoacústica apresenta uma pilha, um ressonador e trocadores de calor.
A interferência entre ondas que se movem em trajetórias opostas em frequências específicas pode ocorrer em um tubo fechado. Essa interferência leva à ressonância e gera uma onda estacionária.
A seguir vem a pilha, que compreende pequenos canais paralelos. Quando posicionado em um local específico no ressonador com uma onda estacionária, um diferencial de temperatura se desenvolve em toda a pilha. Colocar os trocadores de calor em ambos os lados da pilha pode produzir e dispersar calor.
Além disso, este processo pode ser revertido para efeitos de resfriamento. Uma variação de temperatura em toda a pilha gera uma onda sonora. Gerar e mover calor do reservatório frio para o quente é um processo e tanto.
A pilha estabelece uma diminuição de pressão. A interferência entre as ondas acústicas refletidas e recebidas é defeituosa. A variação na amplitude faz com que a onda estacionária se mova, conferindo-lhe propriedades acústicas.
Em resumo, uma bomba de calor termoacústica funciona aplicando o Ciclo Bryton, enquanto a refrigeração envolve os quatro processos seguintes:
Quando as partículas de gás são deslocadas, elas se comprimem adiabaticamente, o que aumenta sua temperatura. Depois disso, eles agora têm uma temperatura mais alta do que antes.
O aumento da temperatura da partícula transfere calor para a placa a pressão constante, resfriando o gás.
Este processo envolve deslocar o gás de volta à sua posição original. Devido à expansão adiabática do gás, a temperatura do gás diminui e torna-se mais fria que a placa fria.
A temperatura reduzida do gás facilita a transferência de calor para o gás a pressão constante, restaurando o gás à sua temperatura original.
Este deve ser o benefício mais significativo de ter uma bomba de calor termoacústica. Com esta bomba de calor, os fabricantes já não precisarão de se preocupar com certos regulamentos que restringem a quantidade de refrigerante que podem utilizar nas suas unidades.
As bombas de calor termoacústicas têm menos problemas de condensação, o que pode causar represas de gelo em telhados ou paredes durante o inverno se não forem instaladas corretamente. Além disso, os painéis não enferrujam, o que pode ser um problema em sistemas mais antigos que utilizam painéis de aço galvanizado para isolamento.
Estas unidades são mais eficientes em termos energéticos do que os sistemas de aquecimento convencionais porque dependem de correntes de convecção naturais em vez do fluxo de ar através de tubos ou condutas para transferir calor de um local para outro dentro da sua casa ou edifício comercial (ou mesmo no exterior).
A única manutenção necessária para as bombas de calor termoacústicas é garantir que elas sejam mantidas limpas e livres de poeira ou sujeira para que funcionem de forma eficiente. Isto é muito mais fácil do que a manutenção de outros tipos de bombas de calor, pois não há necessidade de lubrificar ou limpar filtros ou condensadores - mantenha-os limpos e limpos!
As bombas de calor termoacústicas são fáceis de limpar e manter. O sistema é completamente vedado e os ventiladores podem ser removidos, limpos e reinstalados com cuidado, sem ferramentas. Isto torna possível manter o sistema sem abri-lo.
A bomba de calor termoacústica é um sistema em circuito fechado que não necessita de fluidos para funcionar. Essa tecnologia elimina a necessidade de dutos, o que ajuda a reduzir custos de construção e aumentar a eficiência.
As desvantagens das bombas de calor termoacústicas incluem o seguinte:
Alto custo de instalação e manutenção
Difícil de instalar em espaços apertados
Aplicação limitada a certos climas
Uma bomba de calor termoacústica funciona transformando ondas sonoras estacionárias em movimento. Um lado da pilha cria essas ondas e deixa o outro lado permanecer frio.
Atualmente, existem seis tipos principais de bombas de calor, e são eles:
Estas unidades transferem calor entre um par de trocadores de calor; um posicionado fora de sua propriedade. Possui aletas que aspiram o ar enquanto o segundo permutador de calor aquece o ar do interior ou a água, que se dispersa pela sua casa através do piso radiante ou radiadores.
Esses tipos de bombas de calor extraem calor das águas subterrâneas ou do solo, que permanece a uma temperatura consistente durante todo o ano, abaixo de 30 pés de profundidade. Se a manutenção da sua bomba de calor geotérmica for adequada, ela geralmente terá um COP de 4,0 no início do período de aquecimento e um COP de 3,0 à medida que você continua extraindo calor.
Mesmo assim, a configuração dessas máquinas é muito cara porque exigirá alguns trabalhos de perfuração. A pessoa ou equipe que o instalar fará um furo para posicionar o trocador de calor.
Essas máquinas utilizam o ar de exaustão de sua propriedade como fonte de calor e precisam de ventilação mecânica. Eles vêm em dois tipos principais:
Exaustão de ar para unidades de água que transferem o calor para um circuito que compreende um tanque de água.
Exaustão de máquinas ar-ar que movem calor para o ar circundante.
Como o nome sugere, as bombas de calor incluem vários painéis solares e uma bomba de calor. Além disso, poderia consistir em um painel solar fotovoltaico em oposição aos painéis solares térmicos.
Esta opera de forma semelhante a uma bomba de calor de fonte subterrânea, embora extraia calor de um corpo d'água em vez do solo. Com isso em mente, o corpo d'água precisa ser grande o suficiente para suportar o efeito de resfriamento desta máquina sem matar os animais na água ou congelar.
Conforme apontado, essas unidades são bastante novas no mercado. Eles funcionam como um motor térmico termoacústico, mas sem o refrigerante. Em vez disso, eles usam uma onda estacionária em uma seção fechada e são acionados por um alto-falante para obter variação de temperatura em toda a seção.
Sim. Embora a maioria das bombas de calor precise de eletricidade para funcionar, elas utilizam menos calor do que transferem do exterior para o interior da sua propriedade. A quantidade de calor transferido contra a eletricidade utilizada depende das temperaturas de saída e da fonte. Portanto, difere de forma consistente ao longo do ano, já que as temperaturas externas mudam muito.
A forma como isso afetará suas contas depende de alguns fatores, como:
O tipo de bomba de calor que você possui e sua taxa de eficiência
O combustível que você está substituindo e quão caro é
A área que você reside
O design do seu sistema de aquecimento central
O Governo está altamente empenhado em diminuir as emissões de gases com efeito de estufa e os efeitos drásticos das alterações climáticas. Por esta razão, iniciou vários programas para persuadir empresas e cidadãos ingleses a utilizarem bombas de calor. Para detalhes mais específicos sobre seus incentivos, leia os Volumes 1 e 2 da Tarifa Verde.
Não. É vital consultar a agência de planejamento local para obter aprovação antes de instalar sua bomba de calor. A maioria das instalações são vistas como “desenvolvimento permitido”; portanto, nenhuma permissão é necessária. No entanto, é por expectativas que é uma boa ideia confirmar com a autoridade de planejamento local, principalmente se você reside em uma região de conservação ou propriedade listada.
Além disso, seria melhor informar o seu ORD local que pretende instalar uma bomba de calor, pois ele é responsável pela ligação à rede.
