Bomba de calor para água quente sanitária: o que é e como funciona

O uso da bomba de calor como sistema de climatização para inverno e verão está se tornando cada vez mais popular, pois é uma tecnologia eficiente com benefícios econômicos e ambientais.

Dependendo das necessidades do usuário, existem diferentes tipos de bombas de calor disponíveis no mercado, com base na fonte de calor utilizada para aquecer o edifício e na forma como o calor é distribuído internamente. Entre os mais comuns, destacamos:

• bombas de calor ar-ar;
• bombas de calor ar-água;
• bombas de calor água-água;
• bombas de calor geotérmicas;
• bombas de calor por absorção.

Entre os vários tipos de bombas de calor, a novidade é a bomba de calor para água quente, também conhecida como aquecedor de água com bomba de calor, que é uma bomba de calor ar-água especial que utiliza o ar externo para aquecer a água sanitária.

O que é um aquecedor de água com bomba de calor?

Um aquecedor de água com bomba de calor, também conhecido como bomba de calor para água quente (ACS) ou aquecedor de água com bomba de calor, utiliza a energia térmica disponível no ar externo para produzir água quente sanitária e alimentar pias, lavatórios e chuveiros dentro de uma residência.

Eles são configurados como boilers, compostos por um tanque de armazenamento e um sistema de bomba de calor, especificamente uma bomba de calor ar-água, e consistem em um sistema de entrada e um sistema de saída de ar.

A bomba de calor retira energia térmica do ar externo e a utiliza para aquecer a água, que é então armazenada no tanque de armazenamento.

Enquanto um aquecedor de água elétrico usa resistências elétricas para aquecer diretamente a água no tanque, e um aquecedor de água a gás utiliza gás natural ou propano para o mesmo fim, um aquecedor de água com bomba de calor permite uma grande economia de energia, sendo uma verdadeira solução verde, pois utiliza energia renovável externa solar.

Esquema típico de bomba de calor para água quente

Como funciona?

Como sabemos, uma bomba de calor funciona como um circuito fechado e é composta por compressor, condensador, válvula de expansão e evaporador.

Através do evaporador, ela absorve calor do ar externo, que é então conduzido para o compressor. O vapor superaquecido, ao sair do compressor, cede calor ao condensador, que o transmite para a água sanitária, elevando-a tipicamente a um máximo de 60°C. A água quente é então armazenada no acumulador, pronta para ser utilizada.

A energia elétrica utilizada é apenas a necessária para o funcionamento do compressor e do ventilador, graças à tecnologia da bomba de calor ar-água, o que resulta em uma redução de cerca de 60% no consumo em comparação com o uso de um aquecedor elétrico de água, onde a energia elétrica é utilizada para o aquecimento direto da água no boiler.

Onde instalar?

Geralmente, é preferível instalar o boiler em locais internos, no banheiro ou, se disponível, em uma sala técnica.

Se for inserido diretamente no banheiro, ele será conectado diretamente aos sanitários, dissipando assim menos calor.

Os boilers geralmente têm diferentes tamanhos, dependendo da demanda de AQS: portanto, se precisarem atender a um apartamento, podem ser de parede ou de piso e instalados em espaços reduzidos, mas se, pelo contrário, precisarem atender a estruturas maiores, o tamanho do aquecedor de água será maior e será necessário prever uma sala técnica de tamanho adequado.

Também é aconselhável manter um espaço livre suficiente ao redor do boiler, para permitir atividades de manutenção, se necessário.

Vantagens da instalação de um aquecedor de água com bomba de calor

Um aquecedor de água com bomba de calor é uma solução inovadora e ecológica, com alta eficiência energética, pois permite economizar cerca de 60-70% no consumo de eletricidade em comparação com um boiler tradicional, resultando em uma redução nos custos da conta.

Esses dispositivos têm alta durabilidade, sendo projetados para funcionar muito bem por muitos anos, além de exigirem pouca manutenção.

Além disso, um aquecedor de água com bomba de calor tem um baixo impacto ambiental: é uma solução sustentável capaz de reduzir as emissões poluentes, especialmente se integrada com outros dispositivos como sistemas fotovoltaicos ou solares térmicos.

Por fim, as tecnologias modernas deram origem a dispositivos silenciosos, repletos de funcionalidades e otimizados com sistemas domóticos e controláveis remotamente, proporcionando o máximo conforto habitacional.

Quando é conveniente escolher uma bomba de calor para água quente?

O funcionamento e a eficiência de um aquecedor de água com bomba de calor são fortemente influenciados pelas condições climáticas externas, antes de escolher um, é importante avaliar a temperatura externa mínima que se atinge nos períodos mais frios e o desempenho da própria bomba de calor.

Se o edifício já é servido por um sistema fotovoltaico ou solar térmico, a conveniência será ainda maior, devido aos benefícios econômicos e ambientais resultantes.

Em todo caso, para proceder corretamente, será necessário realizar uma inspeção no imóvel a ser servido e desenvolver um estudo detalhado com base no tipo de habitação e na demanda de água quente sanitária necessária.

Calcular a demanda de AQS significa definir uma série de parâmetros importantes, como:

1. número de pessoas no edifício;
2. número de dispositivos e sanitários a serem atendidos;
3. potência do aquecedor de água;
4. tamanho do acumulador;
5. vazão típica de água;
6. duração média de um banho/lavagem;