Perguntas frequentes sobre bombas de calor ar-água

Bombas de calor são um tipo de sistema de aquecimento e resfriamento que são populares por sua versatilidade e eficiência. Elas são diferentes das unidades de ar condicionado padrão, e o termo "bomba de calor" às vezes é usado para abranger vários tipos de sistemas HVAC. Então, para esta postagem, tentaremos responder a perguntas como:

P. O que é uma bomba de calor?

A. bomba de calor é uma tecnologia bem estabelecida e altamente eficiente, alimentada por eletricidade, usada para aquecimento e resfriamento de ambientes, aquecimento de água e secagem de roupas. Bombas de calor usam refrigerante e tecnologia muito semelhantes aos do seu ar condicionado comum, mas, diferentemente dos condicionadores de ar, bombas de calor também podem fornecer vários tipos de aquecimento para sua casa.

P. Quais são os diferentes tipos de aparelhos e equipamentos de bomba de calor usados ​​em residências?

A. As bombas de calor são usadas em residências mais comumente para aquecimento e resfriamento de ambientes e aquecimento de água. As bombas de calor mais comuns usadas para aquecimento e resfriamento de ambientes (às vezes chamadas de “condicionamento de ambientes”) trocam calor entre o ar interno e externo e são chamadas de sistemas de “fonte de ar” ou “ar-ar”. Os aquecedores de água com bomba de calor são chamados de sistemas “ar-água” e são instalados separadamente para aquecer água para chuveiros e pias, assim como os aquecedores de água tradicionais. As bombas de calor geotérmicas usadas para condicionamento de ambientes (veja os detalhes abaixo) são sistemas “água-ar” ou “água-água”. Por fim, a tecnologia de bomba de calor também é usada em aparelhos de secadora de roupas.

P. Quais são as vantagens das bombas de calor?

A. Ao contrário dos sistemas que queimam gás para gerar calor, as bombas de calor não liberam gases de efeito estufa na atmosfera durante a operação. As bombas de calor podem funcionar com eletricidade gerada por sistemas solares de telhado ou fontes de serviços públicos. Dependendo da eficiência do seu sistema atual e se você também fizer melhorias nos dutos e outras medidas de vedação, sua conta anual de serviços públicos provavelmente será menor com um sistema de bomba de calor. A abordagem mais prática é substituir sistemas antigos que estão prontos para falhar por sistemas de bomba de calor geralmente mais eficientes. Os custos do projeto devem ser cerca de US$ 600 a US$ 2,700 a menos para substituir um ar condicionado e uma fornalha por uma bomba de calor, em vez de um novo ar condicionado e fornalha. Esses custos foram calculados em média em uma variedade de eficiências e tamanhos e foram derivados de manuais de estimativa e uma pesquisa com contratantes.

P. Existem incentivos para bombas de calor?

R. Sim! No Condado de Yolo, o novo programa TECH Clean California permite que os contratados participantes ganhem entre US$ 3000 e US$ 4800 em descontos para bombas de calor de condicionamento de espaço, dependendo dos combustíveis e da eficiência dos sistemas existentes, além de descontos adicionais se a vedação do duto e cálculos detalhados de dimensionamento forem realizados. Também estão disponíveis descontos para aquecedores de água com bomba de calor de até US$ 3800, que podem ser instalados por encanadores e, para configurações residenciais multifamiliares, há um adicional de US$ 2800 para atualizações necessárias do painel elétrico. Descontos semelhantes são fornecidos para apartamentos multifamiliares. Procure os contratados participantes no site do programa TECH.

Os novos incentivos do programa TECH são concebidos para se adequarem aos existentes Desconto para casa confortável programa através da PG&E cujo site mostra ambos os descontos lado a lado.

P. Por que devo fazer um plano para substituir meus sistemas existentes por bombas de calor agora?

A. Se você esperar por uma pane, é provável que precise de um novo sistema rapidamente, o que não lhe dá tempo de escolher a bomba de calor certa para você. Se o seu ar condicionado tiver mais de 15 anos, ou especialmente se estiver com defeito, obter três lances de contratantes participantes agora permitirá que você evite decisões estressantes em uma situação urgente. Além disso, os incentivos nunca foram tão bons: o programa TECH está programado para terminar em dezembro de 2025 (o Programa Casa Confortável, que compõe uma parcela muito menor dos incentivos, é renovado anualmente).

P. Há outras coisas que devo considerar?

R. Com certeza! Especialmente se você estiver em uma casa antiga e os dutos estiverem no sótão, você deve considerar fortemente remover o isolamento do teto, selar vazamentos de ar no teto e substituir os dutos por novos isolados para pelo menos R-6. Os dutos devem ser instalados de modo que fiquem apoiados no piso do sótão, então um novo isolamento R-49 (ou melhor) pode ser soprado sobre os dutos para fornecer isolamento adicional. Os dutos também podem ser encurtados para diminuir a área de superfície e as perdas térmicas. Finalmente, em vez de instalar o mesmo tamanho de sistema de antes, a nova bomba de calor deve ser dimensionada para levar em conta a redução da carga de aquecimento e resfriamento e a redução das perdas do duto. Essas são as coisas mais importantes que você pode fazer para reduzir o uso de energia doméstica e os custos anuais, e para melhorar o conforto.

P. Tenho ouvido muito sobre “mini splits”. Eles também são bombas de calor?

R. Sim. A maioria das casas unifamiliares tem um sistema de aquecimento e resfriamento “central” que atende cada cômodo usando dutos que fornecem ar através de registros. Tanto os sistemas tradicionais quanto os sistemas de bomba de calor podem usar dutos, mas na última década as bombas de calor “mini-split” ou “sem dutos” também se tornaram comuns. Os mini-splits têm menos capacidade de aquecimento e resfriamento do que os sistemas de bomba de calor central e dutados e geralmente atendem apenas um ou dois cômodos que, de outra forma, seriam difíceis de aquecer ou resfriar com um sistema central dutado por vários motivos. Usando “cabeças” montadas na parede ou no teto, as bombas de calor mini-split tendem a ser mais eficientes. No entanto, a maioria das casas exigiria mais de uma unidade para cobrir vários cômodos, e o custo de tratar uma casa inteira dessa forma pode se tornar proibitivo. Apesar dessas diferenças, os mini-splits funcionam nos mesmos princípios das bombas de calor e também são elegíveis para descontos semelhantes.

P. O que são sistemas “híbridos” ou de combustível duplo?

A. Quando as temperaturas se aproximam do ponto de congelamento, as bombas de calor de “fonte de ar” podem ser menos eficientes porque precisam fazer uma pausa para descongelar a serpentina externa (invertendo o ciclo e entrando brevemente no modo de resfriamento para derreter o gelo da serpentina). Uma abordagem para lidar com essa limitação são os sistemas híbridos ou de combustível duplo. Os sistemas híbridos ou de combustível duplo incluem uma fornalha a gás natural para cobrir os momentos em que as bombas de calor não conseguem fornecer aquecimento suficiente de forma rápida ou eficiente (em dias mais frios ou ao se recuperar de um contratempo noturno ou de férias). Os sistemas híbridos podem proporcionar tranquilidade para indivíduos hesitantes em eliminar completamente o gás natural.

P. Quanto custará se eu tiver que atualizar meu serviço elétrico?

A. Casas construídas antes de 1990 podem exigir aumento da capacidade de serviço elétrico para acomodar carga adicional de sistemas de bomba de calor. Se o seu painel elétrico existente for classificado em 200 amperes ou mais, com raras exceções, ele deve suportar um sistema de aquecimento e resfriamento de bomba de calor, aquecedor de água de bomba de calor e carregador de veículo elétrico. O custo para atualizar o serviço elétrico é em média de cerca de US$ 3,000. Para casas mais antigas atendidas por fios aéreos ou para casas mais novas com serviço subterrâneo com fios passando por conduítes, o custo é relativamente baixo. As atualizações de serviço são mais altas onde os fios são enterrados diretamente e novos conduítes e fios devem ser instalados.

P. Preciso de “faixas de calor” de resistência elétrica como parte do meu sistema de bomba de calor?

A. As faixas de aquecimento são um recurso de aquecimento auxiliar menos eficiente, às vezes instalado por contratados para fornecer aquecimento suplementar durante climas muito frios (e ciclos de degelo de bomba de calor). Alguns contratados acreditam que as faixas de aquecimento não são necessárias em nosso clima se os sistemas forem projetados corretamente com cálculos de carga precisos e especialmente se os dutos estiverem em espaço condicionado ou bem vedados e bem isolados no sótão. Bombas de calor mini-split com compressores de velocidade variável não usam faixas de aquecimento. As faixas de aquecimento também exigem um circuito dedicado de 240 V, o que aumenta os custos.

P. Estou construindo uma casa nova. Que tipo de sistema de aquecimento devo considerar?

A. Da perspectiva de redução de emissões de gases de efeito estufa, o condicionamento de espaço alimentado por eletricidade e o aquecimento de água são as únicas opções. A instalação totalmente elétrica com bombas de calor e fogões de indução é mais cara, mas — para a construção de novas casas — esse custo é compensado pela eliminação do custo de instalação de tubulação de gás. Além disso, as taxas contínuas de serviço de gás, independentemente de o gás ser consumido ou não, são eliminadas. Como as novas casas são obrigadas a ter sistemas solares no telhado na Califórnia, a geração de eletricidade no local provavelmente reduzirá os custos operacionais.

P. Como funcionam as bombas de calor?

A. Assim como a água corre ladeira abaixo sob a força da gravidade, o “quente” flui naturalmente para o “frio” sob forças termodinâmicas. E assim como a eletricidade pode fazer uma bomba de água bombear água ladeira acima, ela também pode ser usada para mover calor do frio para o quente usando o ciclo de refrigeração. Por exemplo, refrigeradores e condicionadores de ar extraem calor de dentro de um compartimento isolado e o “bombeiam” para o ambiente ao redor. As bombas de calor podem funcionar nos dois sentidos, ou seja, podem mover calor de dentro para fora (resfriamento) e de fora para dentro (aquecimento).

Para fornecer resfriamento, um compressor localizado dentro da unidade externa “condensadora” comprime o gás refrigerante, aumentando sua temperatura. O gás quente é resfriado e condensado em um líquido passando-o por uma serpentina resfriada por ventilador no condensador. O líquido resfriado é canalizado para outra serpentina localizada no manipulador de ar interno, onde passa por um dispositivo de expansão e, à medida que o refrigerante volta a ser um gás, ele absorve calor da serpentina. Para fornecer aquecimento, o processo é revertido, e o refrigerante é condensado na serpentina interna, onde emite calor, e o líquido se expande na serpentina externa, onde extrai calor do ar externo.

A referência é do Cool David, obrigado！