Análise do desempenho energético de uma bomba de calor de CO2 transcrítico para aquecimento de águas sanitárias
As bombas de calor (BC) para preparação de águas quentes sanitárias (AQS), operando com CO2 transcrítico (CO2T), têm sido largamente utilizadas no Japão, com o intuito de reduzir o impacte ambiental dos sistemas de aquecimento de água. No entanto, estes equipamentos, geralmente conhecidos na Ásia como ‘Eco Cute’, não triunfaram na Europa. As altas pressões supercríticas a que estão sujeitos impõem exigentes requisitos de segurança e de construção, marcados pela robustez e elevada resistência mecânica, afetando negativamente o custo final do equipamento suportado pelo consumidor. No entanto, e apesar de usar um refrigerante natural com potencial de aquecimento global ultrabaixo, o seu desempenho é equiparável ao dos sistemas BC convencionais (subcríticos) de elevado desempenho.
Este trabalho apresenta a análise do desempenho energético de uma BC de CO2T (BCCO2T) com 4,5 kW de potência térmica para preparação de AQS, comercializada na Europa, para fins de benchmarking em relação a equipamentos similares de operação subcrítica. Todos os testes foram realizados com base na Norma EN16147 para BC com compressores acionados por motor elétrico, abrangendo condições ambiente de -5 °C/75% a 25 °C/93%, temperaturas da água de abastecimento de 10 °C e 15 °C, e dois modos de operação (eficiência e conforto).
Introdução
A tomada de consciência do impacte ambiental dos refrigerantes à base de HCFC e HFC, normalmente utilizados em sistemas de refrigeração e ar condicionado, relançou alguns ‘antigos’ refrigerantes naturais, tais como o amoníaco (NH3), o dióxido de carbono (CO2) e os hidrocarbonetos (HCs). Contrastando com a elevada flamabilidade dos HCs e a toxicidade do NH3, o CO2 surge como uma alternativa inócua, competitiva e ‘amiga do ambiente’. (...)
Em colaboração com V.A.F. Costa, TEMA – Centro de Tecnologia Mecânica e Automação, Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade de Aveiro; doutorado em Engenharia Mecânica
Engenheiro Mecânico
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