O resfriamento e o aquecimento são frequentemente considerados tarefas separadas porque geralmente exigem equipamentos diferentes e ocupam mais espaço. Um chiller bomba de calor muda isso. Ele move o calor para onde é necessário, ao mesmo tempo em que fornece resfriamento.

O que é um chiller com bomba de calor?

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Um chiller bomba de calor é um sistema de refrigeração que fornece água gelada enquanto recupera calor para reutilização. Diferente de um chiller industrial padrão, o calor liberado pelo seu condensador não é expelido diretamente para o ar ou para uma torre de resfriamento.

Em vez disso, o lado do condensador usa água para capturar esse calor e transferi-lo para aquecimento de processos ou aquecimento de ambientes. Para processos que exigem tanto resfriamento quanto aquecimento, um chiller bomba de calor é frequentemente preferido a caldeiras somente de aquecimento ou chillers somente de resfriamento.

Como funciona um chiller bomba de calor?

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Semelhante a um chiller industrial padrão, um chiller de bomba de calor utiliza um evaporador, compressor, condensador e uma válvula de expansão para o seu ciclo de refrigeração. A principal diferença está em como o condensador é utilizado.

No modo de resfriamento, o chiller absorve o calor do circuito de água gelada, proveniente do processo ou equipamento, e o libera na água de resfriamento ou no ar. Quando é necessário aquecimento, o calor não é descartado, mas direcionado para outro circuito de água no lado do condensador, normalmente um tanque de água quente ou um circuito de aquecimento.

O sistema utiliza válvulas para direcionar o calor onde ele é necessário. Sensores monitoram continuamente as temperaturas tanto do lado da água gelada quanto do lado do condensador (água quente), permitindo que o controlador ajuste as vazões de acordo com os pontos de ajuste.

Compressores inverter e válvulas de expansão eletrônicas permitem mudanças de capacidade suaves, evitando ciclos desnecessários de liga/desliga. Essencialmente, a função do chiller é mover o calor; a diferença é se o calor absorvido é descartado ou reaproveitado.

Quais são as vantagens de um chiller de bomba de calor?

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Menor uso de energia

Você reutiliza o calor em vez de gerá-lo a partir de um queimador ou aquecedor elétrico separado. Isso frequentemente reduz o uso total de energia. As economias típicas dependem de quanto calor útil pode ser capturado e aproveitado. Em muitos casos, edifícios ou fábricas registram reduções percentuais de dois dígitos no consumo total de combustível ou eletricidade em comparação com sistemas separados de caldeira e chiller.

Fornecer resfriamento e aquecimento a partir do mesmo sistema

Espaço e tubulação ficam mais simples. Um sistema, menos componentes, menos pontos de controle. Para trabalhos de retrofit, isso pode reduzir os custos de materiais e mão de obra. Para novas construções, reduz o espaço da sala de máquinas. Também simplifica as discussões de manutenção, pois há apenas um fornecedor e uma estratégia de controle a ajustar.

Menor espaço ocupado

Uma unidade combinada ocupa menos área do que um chiller mais uma caldeira, tanques de buffer e tubulação. Isso é importante em salas de utilidades compactas ou em locais no centro da cidade. Também facilita a logística de instalação: menos elevações grandes e menos trabalhos civis pesados.

Redução das emissões de carbono

Quando você reduz o uso de combustível, reduz o CO2. Se um local substituir uma caldeira a gás pelo calor recuperado de um chiller, a queima direta de combustíveis fósseis diminui. Combinado com maior eficiência elétrica, obtêm-se reduções de emissões mensuráveis, o que ajuda na elaboração de relatórios ambientais ou no cumprimento de metas de sustentabilidade.

Onde são usados os chillers com bomba de calor?

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Prédios comerciais

Escritórios, hotéis, hospitais — muitos desses locais precisam de refrigeração em algumas áreas enquanto outras necessitam de aquecimento. Um chiller com bomba de calor equilibra essas demandas. Isso é útil em edifícios de uso misto onde o espaço mecânico no telhado ou no subsolo é limitado.

Processos industriais

Em muitas fábricas, máquinas e processos produzem calor naturalmente. Pense em uma linha de moldagem por injeção ou uma prensa de impressão — essas linhas liberam mais calor do que você poderia esperar. Em vez de ventilar tudo, um chiller com bomba de calor pode capturar essa energia e colocá-la em uso.
 
O calor pode ser usado para pré-aquecer tanques, aquecer espaços ou até manter certas linhas de processo na temperatura correta. Dessa forma, os queimadores de combustível funcionam menos, as temperaturas permanecem mais estáveis e a operação flui de maneira mais suave.

Refrigeração e aquecimento distrital

Em sistemas distritais, uma planta central atende vários edifícios. Os chillers com bomba de calor podem reduzir a necessidade de plantas de caldeiras separadas. Eles permitem que o operador do distrito mova a energia pela rede com mais flexibilidade, o que é bom para equilibrar a carga e reduzir as necessidades de pico.

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Qual é a diferença entre um chiller com bomba de calor e um chiller convencional?

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Em comparação com um chiller convencional, a diferença está em como o condensador é usado. Um chiller padrão retira calor do circuito de refrigeração e o despeja para fora. Um chiller com bomba de calor captura esse mesmo calor e o entrega onde for necessário. Isso significa tubulação extra, algumas válvulas inteligentes e controles que sabem quando enviar o calor para aqui ou para ali.
 
O impacto prático é claro. Do ponto de vista energético, você não precisa de tanto calor extra de uma caldeira ou aquecedor elétrico. Com o tempo, mesmo que o custo inicial seja maior, as contas de combustível mais baixas e a redução na quantidade de equipamentos geralmente tornam o investimento compensador.

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