Chiller vs bomba de calor: diferença entre chillers e bombas de calor

Chillers e bombas de calor compartilham algumas semelhanças familiares, pois ambos funcionam com base nos ciclos de refrigeração por compressão ou absorção de vapor. No entanto, como quaisquer dois indivíduos, eles têm seus atributos distintos, evidentes em seus componentes únicos e na mecânica de suas operações.

1. Resfriadores: Visualize um chiller como um especialista em resfriamento, focado em sua missão. Seu conjunto inclui o compressor, condensador, válvula de expansão e evaporador. O jogo começa com o compressor pressurizando o refrigerante. Esse refrigerante de alta pressão então se move para o condensador, liberando calor e se transformando em um líquido semi-quente e de alta pressão. O refrigerante então se expande rapidamente na válvula de expansão, resultando em uma queda na pressão e na temperatura. No estágio do evaporador, o refrigerante extrai o calor da água que precisa ser resfriada, transformando-o novamente em gás. Este gás retorna ao compressor e o ciclo recomeça.
2. Bombas de calor: Eles possuem os mesmos componentes principais – compressor, condensador, dispositivo de expansão e evaporador. Mas eles têm uma reviravolta na trama: uma válvula de reversão. Este pequeno gadget permite que a bomba de calor mude a direção do fluxo do refrigerante, permitindo aquecer ou resfriar seu ambiente. No modo de resfriamento, ele imita o resfriador, mas muda para o modo de aquecimento e a narrativa se altera. A válvula de reversão troca os papéis do condensador e do evaporador: o evaporador absorve o calor do ar externo ou do solo (sim, mesmo em condições frias, há energia térmica à espreita) e o condensador libera esse calor dentro de casa.

Em essência, a principal diferença entre eles se resume à válvula de reversão da bomba de calor, que confere dupla funcionalidade: aquecimento e resfriamento. Enquanto os chillers são frios – exclusivamente frios.

Classificações de bombas de calor

Existem várias classificações de sistemas de bomba de calor, nomeadamente bombas de calor de fonte de ar (ASHP), bombas de calor de fonte de solo (GSHP) e bombas de calor de fonte de água (WSHP). Cada classe opera em um meio diferente para seu processo de absorção e rejeição de calor.

Bomba de calor de fonte de ar

Um ASHP, como sugerido pelo nome, extrai ou libera calor para o ar circundante. Seja aquecimento ou resfriamento, esses sistemas retiram o calor do ar externo e o distribuem no interior, ou realizam a operação inversa. Apresentam um processo de instalação menos complexo, levando a um menor investimento inicial. No entanto, sua eficiência de desempenho pode flutuar, sendo altamente suscetível a condições climáticas externas.

Bomba de calor de fonte terrestre

Por outro lado, os GSHPs aproveitam as temperaturas constantes abaixo da superfície da Terra para suas necessidades de aquecimento ou resfriamento. Esses sistemas necessitam de uma rede de tubulação subterrânea através da qual eles extraem ou rejeitam o calor. Essa classe de bombas de calor exige um gasto inicial substancial, como operações de perfuração, mas sua eficiência operacional e confiabilidade consistentes geralmente superam as das ASHPs devido à temperatura estável da Terra.

Bomba de calor de fonte de água

As WSHPs, por outro lado, utilizam um corpo de água – um lago, poço, rio e assim por diante – para extração ou expulsão de calor. Adequados para regiões com corpos d'água subterrâneos acessíveis, esses sistemas aproveitam ao máximo a alta condutividade térmica da água, tornando-os mais eficientes do que os ASHPs. No entanto, eles exigem uma fonte de água adequada e uma consideração cuidadosa dos impactos potenciais sobre a fonte de água, incluindo alterações na temperatura da água ou mudanças ecológicas.

Classificações do chiller

Os chillers, como componentes essenciais em sistemas HVAC e resfriamento industrial, vêm principalmente em dois tipos com base em seu método de resfriamento: chillers refrigerados a ar e chillers refrigerados a água.

Chillers Refrigerados a Ar

Assim como o nome sugere, essas unidades usam ar para remover o calor. Como uma solução simples e econômica, são fáceis de instalar e não requerem acesso a uma fonte de água. Semelhantes às bombas de calor de fonte de ar, elas extraem o ar ambiente para seu processo de resfriamento. No entanto, eles podem ter dificuldades em climas muito quentes devido à temperatura do ar mais alta.

Chillers Refrigerados a Água

Essas unidades utilizam água para resfriamento, o que geralmente as torna mais eficientes do que suas contrapartes refrigeradas a ar. Eles, no entanto, exigem um abastecimento contínuo de água e equipamentos adicionais, como torres de resfriamento e bombas de água do condensador. Assim como as bombas de calor de fonte de água, elas aproveitam as propriedades térmicas da água para trocar calor, proporcionando desempenho superior em muitas situações.

Conclusão

Resumindo, este artigo abriu as portas para a compreensão de chillers e bombas de calor, revelando suas principais semelhanças, diferenças e áreas de aplicação. Desde o equilíbrio entre chillers refrigerados a ar e refrigerados a água até a versatilidade das bombas de calor, a escolha certa depende de vários fatores - cada situação tem sua solução exclusiva.

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perguntas frequentes

Q1: Qual a diferença entre chillers e bombas de calor?

R1: As bombas de calor podem fazer as duas coisas – aquecer e resfriar um espaço porque possuem uma válvula de reversão que altera o fluxo do refrigerante. Resfriadores, por outro lado, eles apenas esfriam as coisas. Embora tenham componentes semelhantes, a forma como esses componentes são montados e como eles interagem varia porque eles têm trabalhos diferentes a realizar.

P2: Posso transformar meu chiller em uma bomba de calor?

A2: Na verdade não. A principal diferença entre esses dois é a válvula de reversão que uma bomba de calor possui, que um resfriador não possui. Essa válvula é o que permite que uma bomba de calor mude a direção do refrigerante e aqueça ou esfrie um espaço.

Q3: Que tipos de bombas de calor existem?

A3: Você tem três tipos principais - Bombas de calor de fonte de ar (ASHP), Bombas de calor de fonte de solo (GSHP) e Bombas de calor de fonte de água (WSHP). A grande diferença é o que eles usam para extrair e se livrar do calor – é ar, solo ou água.

Q4: Quais são os principais tipos de chillers?

R4: Os chillers se enquadram em duas categorias principais com base em como eles resfriam as coisas: chillers refrigerados a ar e chillers refrigerados a água. Como o nome sugere, os resfriadores a ar usam ar para retirar o calor, enquanto os resfriadores a água usam água.

Q5: Como se comparam os custos de chillers e bombas de calor?

R5: Os custos podem variar muito dependendo do modelo específico, tamanho e tecnologia envolvida. De um modo geral, as bombas de calor têm um custo inicial mais baixo, mas custos operacionais mais altos, especialmente para aquecimento. Os chillers, especialmente os resfriados a água, geralmente têm custos iniciais mais altos, mas custos operacionais mais baixos porque são mais eficientes.