Como uma bomba de calor realmente funciona?

Aug 25, 2023

Por Paulo Rauber

Ilustrações de Peter e Maria Hoey

6 de janeiro de 2023

A RECLAMAÇÃO Cerca de 10% da poluição por gases de efeito estufa nos Estados Unidos resulta de nossos esforços para manter os edifícios aquecidos no inverno e frescos no verão. Isso porque, em um grau embaraçoso, o controle de temperatura padrão ainda depende em grande parte da queima da escória e resíduos da era mesozóica.

Mas agora existe uma alternativa de baixo ou nenhum carbono: a bomba de calor. No inverno, ele extrai o calor do solo ou do ar (mesmo com temperaturas externas muito frias) e o transfere para o interior. No verão, ele dá marcha à ré, puxando o calor de dentro e bombeando-o para fora. Tudo o que requer é uma quantidade mínima de eletricidade – que, se for produzida a partir de fontes renováveis, pode tornar todo o processo livre de carbono.

COMO DEVE FUNCIONAR Vocês se lembram da segunda lei da termodinâmica? O calor transfere-se de uma entidade mais quente para uma mais fria. As bombas de calor empregam refrigerante para reverter esse processo: retirando calor de uma área fria (ar ambiente ou solo no inverno) e transferindo-o para uma área mais quente (sua casa) ou de sua casa para fora em climas quentes. Existem várias opções para escolher, dependendo da disponibilidade, do seu orçamento e do layout da sua casa. As bombas de calor de fonte de ar se parecem com unidades de CA, com unidades externas e internas conectadas por um conduíte. As bombas de fonte subterrânea requerem tubos cheios de refrigerante que absorvem (ou expelem) o calor do solo ou de um corpo de água.

O QUE PODERIA DAR ERRADO? As bombas de calor são mais difíceis de operar em climas muito frios e, embora a tecnologia esteja melhorando rapidamente, alguns sistemas exigem backups, o que pode aumentar o custo e diminuir a economia de carbono. (O Departamento de Energia desafiou 10 fabricantes de bombas de calor a desenvolver modelos para climas frios. A Lennox foi a primeira a lançar uma em testes neste inverno; ela pode estar disponível em 2024.) Idealmente, as bombas de calor devem ser projetadas para adequar às suas circunstâncias—considerando o tamanho da área a ser aquecida e resfriada, temperaturas extremas locais e a disponibilidade de solo ou água externa.

E instaladores competentes podem ser difíceis de encontrar; o cara que colocou o meu, por exemplo, não sabia que precisava de refrigerante. Finalmente, não é como comprar um novo aquecedor de água quando o antigo falha. Instalar uma bomba de calor leva tempo, então você precisa planejar com antecedência.

O RESULTADO Os custos operacionais das bombas de calor podem ser drasticamente menores do que os dos sistemas convencionais, especialmente quando as bombas substituem o rodapé ou outros aquecedores elétricos ou fornos movidos a óleo combustível. Mas os custos iniciais para instalar um podem ser substanciais. Os modelos de fonte aérea são mais baratos (US$ 3.500 a US$ 7.000, aproximadamente), mas são menos eficientes e requerem manutenção mais frequente do que os modelos de fonte terrestre, que exigem escavação e podem chegar a até US$ 22.000 instalados.

A boa notícia é que a Lei de Redução da Inflação inclui incentivos fiscais e descontos que podem economizar até US$ 8.000 para os consumidores qualificados. E os proprietários podem embolsar um crédito fiscal de eficiência energética doméstica de até US$ 2.000.

Paul Rauber é editor sênior da Sierra. Você pode segui-lo no Twitter @paulrauber.

Peter e Maria Hoey são uma equipe de irmãos de ilustradores e artistas gráficos.