Publicado em: 19 de novembro de 2024 / Atualização de: 19 de novembro de 2024 - Autor: Konrad Wolfenstein
Citações de especialistas sobre a eficiência das bombas de calor – Imagem: Xpert.Digital
A eficiência das bombas de calor: uma alternativa sustentável aos sistemas de aquecimento fósseis
As bombas de calor tornaram-se significativamente mais importantes nos últimos anos, especialmente no contexto da transição energética e da proteção climática. São consideradas uma das tecnologias mais eficientes e amigas do ambiente para aquecimento de edifícios. Mas o que torna as bombas de calor tão especiais e porque é que são vistas pelos especialistas como uma solução orientada para o futuro? Este artigo destaca os aspectos mais importantes da eficiência da bomba de calor, complementados por factos e explicações interessantes.
1. Eficiência e eficiência
Funcionalidade e eficiência das bombas de calor
As bombas de calor utilizam a energia armazenada no ambiente para aquecer ou resfriar edifícios. Eles extraem calor do ar ambiente, do solo ou das águas subterrâneas e o convertem em energia de aquecimento utilizável. A grande vantagem desta tecnologia é que ela fornece muitas vezes mais calor para cada quilowatt-hora de eletricidade utilizada. De acordo com o fornecedor de serviços energéticos GASAG, as bombas de calor atingem eficiências de 250 a 500 por cento. Isto significa que podem gerar cerca de 2,5 a 5 vezes mais energia térmica a partir de um quilowatt-hora de eletricidade. Por outras palavras: “As bombas de calor geram 25 a 50 quilowatts-hora de calor a partir de 10 quilowatts-hora de electricidade”, o que as torna significativamente mais eficientes do que os sistemas convencionais de aquecimento a combustíveis fósseis.
Comparação com aquecimento fóssil
Em comparação, as caldeiras modernas a óleo ou a gás alcançam eficiências de cerca de 80 a 90 por cento. Estes sistemas queimam combustíveis fósseis para produzir calor, permanecendo parte da energia não utilizada e perdida como calor residual. As bombas de calor, por outro lado, utilizam energia ambiental gratuita e inesgotável, o que aumenta significativamente a sua eficiência.
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2. Fator de desempenho anual (JAZ)
O fator de desempenho anual (JAZ) como indicador de eficiência
Um importante indicador da eficiência de uma bomba de calor é o chamado fator de desempenho anual (JAZ). Isso indica quanto calor é gerado ao longo de um ano em relação à energia elétrica utilizada. Por exemplo, um JAZ de 4 significa que apenas 1 quilowatt-hora de eletricidade é necessário para fornecer 4 quilowatts-hora de calor para aquecimento. A Agência Federal do Meio Ambiente enfatiza: “Quanto maior o fator de desempenho anual de uma bomba de calor, mais eficiente em termos energéticos, mais ecológico e mais econômico ela funciona”.
No entanto, a JAZ depende fortemente de vários factores, como o tipo de bomba de calor (bomba de calor a ar, água ou geotérmica), a temperatura exterior e a qualidade do isolamento do edifício. Em edifícios bem isolados com necessidades moderadas de aquecimento, as bombas de calor podem atingir valores JAZ particularmente elevados.
3. Eficiência em regiões frias
Uso em regiões frias: um olhar sobre a Escandinávia
Uma crítica frequentemente expressa às bombas de calor é a sua suposta baixa eficiência em climas frios. Mas a Escandinávia, em particular, mostra o oposto de forma impressionante: em países como a Suécia e a Noruega, onde os invernos são frequentemente longos e rigorosos, a bomba de calor estabeleceu-se como uma solução de aquecimento extremamente eficaz. Estes países têm mesmo a maior densidade de bombas de calor da Europa. “Com a proporção de bombas de calor mais elevada da Europa, a Escandinávia mostra quão eficazmente esta tecnologia pode ser utilizada mesmo em regiões frias.” Graças a tecnologias modernas, como bombas de calor inverter ou refrigerantes especiais, estes sistemas podem funcionar de forma eficiente mesmo em temperaturas extremamente baixas.
Na Escandinávia, as bombas de calor geotérmicas também são frequentemente utilizadas porque o solo tem temperaturas relativamente constantes, mesmo no inverno. Isto significa que a eficiência destes sistemas permanece elevada mesmo em temperaturas abaixo de zero.
4. Respeito ao meio ambiente e sustentabilidade
Além da sua elevada eficiência, as bombas de calor ganham pontos particularmente pela sua compatibilidade ambiental. Uma vez que dependem principalmente de fontes de energia renováveis - nomeadamente ar, geotérmica ou calor da água - contribuem significativamente para a redução das emissões de CO₂. Ao contrário dos sistemas de aquecimento fósseis, o seu funcionamento não produz quaisquer emissões diretas. Isso os torna uma tecnologia importante na luta contra as mudanças climáticas.
Outra vantagem é a flexibilidade na utilização de energias renováveis para o fornecimento de eletricidade. Se uma bomba de calor for operada com eletricidade verde, o seu funcionamento pode ser quase neutro para o clima. Este é um ponto crucial em termos de descarbonização do setor da construção.
5. Aspectos de custos: custos de investimento e operacionais
Embora os custos de aquisição de uma bomba de calor sejam mais elevados do que os de sistemas de aquecimento convencionais, como aquecedores a gás ou a óleo, estes custos adicionais são frequentemente amortizados ao longo dos anos devido aos custos operacionais mais baixos. Dado que as bombas de calor requerem significativamente menos eletricidade do que os sistemas de aquecimento elétrico convencionais e não utilizam combustíveis fósseis, os custos de funcionamento são mais baixos.
Além disso, muitos países têm programas de financiamento governamental e subsídios para a instalação de sistemas de bombas de calor. Este apoio financeiro pode cobrir uma parte significativa do investimento inicial e torna a mudança para esta tecnologia ainda mais atrativa.
6. Desafios na utilização de bombas de calor
Apesar das suas muitas vantagens, também existem alguns desafios na utilização de bombas de calor. Uma delas é a dependência da temperatura externa para bombas de calor a ar. Embora estes sistemas funcionem de forma muito eficiente em clima ameno, o seu desempenho diminui um pouco em temperaturas extremamente baixas. As bombas de calor a ar são, portanto, particularmente adequadas para regiões de clima temperado ou como complemento de outros sistemas de aquecimento.
Outro desafio é que os edifícios mais antigos são frequentemente mal isolados e, portanto, requerem temperaturas de fluxo mais elevadas para serem aquecidos adequadamente. Nestes casos, poderá ser necessário renovar a eficiência energética do edifício ou optar por uma solução híbrida em que a bomba de calor é combinada com outro sistema de aquecimento.
7. O papel da bomba de calor na transição energética
A importância das bombas de calor continuará a aumentar nos próximos anos, especialmente no contexto dos objetivos climáticos da Europa e da eliminação progressiva dos combustíveis fósseis. A UE estabeleceu para si mesma o objetivo de reduzir as emissões de CO₂ a zero até 2050 - um objetivo que dificilmente será alcançável sem uma mudança a nível nacional para tecnologias de aquecimento sustentáveis.
As bombas de calor desempenham um papel central neste contexto porque não só funcionam de forma eficiente, mas também podem ser combinadas com energias renováveis. Em conjunto com sistemas de energia solar ou centrais eólicas, podem contribuir significativamente para a redução do consumo de energia no setor da construção.
Além disso, espera-se que os avanços tecnológicos melhorem ainda mais a eficiência e o desempenho dos sistemas de bombas de calor. Novos desenvolvimentos, como bombas de calor de alta temperatura, poderiam tornar possível aquecer edifícios antigos de forma eficiente, sem grandes trabalhos de renovação.
8. Uma tecnologia promissora e com grande potencial
As bombas de calor oferecem uma alternativa extremamente eficiente e amiga do ambiente aos sistemas de aquecimento tradicionais baseados em combustíveis fósseis. Com eficiências de até 500 por cento, excedem em muito os sistemas de aquecimento a óleo e gás e, ao mesmo tempo, ajudam a reduzir as emissões de CO₂. O seu desempenho é particularmente impressionante em climas frios como a Escandinávia.
Apesar de alguns desafios - especialmente em edifícios mais antigos ou em temperaturas exteriores extremamente frias - as bombas de calor são uma tecnologia pioneira com grande potencial para utilização em edifícios novos, bem como em edifícios existentes renovados.
Com novos avanços tecnológicos e a utilização crescente de energias renováveis, espera-se que esta tecnologia se torne ainda mais difundida nos próximos anos - um passo importante para um futuro amigo do clima.
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