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Ar condicionado/ bomba de calor

O princípio de funcionamento dos sistemas de ar condicionado resume-se a “absorver a energia de um local e libertá-la noutro local”. Este processo requer uma unidade interior, uma unidade exterior e tubagem para interligar as duas unidades. Através destes tubos, o líquido refrigerante circula de uma unidade para a outra. É o refrigerante que absorve a energia de uma unidade e a liberta na outra.

Os modelos de aparelhos de ar condicionado à venda no mercado nacional apresentam dois modos de funcionamento:

  • Só frio – Neste modo o aparelho de ar condicionado possui um princípio de funcionamento de uma máquina frigorífica.
  • Bomba de calor – Neste modo, o aparelho de ar condicionado possui um princípio de funcionamento de uma bomba de calor reversível, isto é o equipamento funciona como bomba de calor quando se pretende o aquecimento e como máquina frigorífica quando se pretende a refrigeração do espaço a climatizar.

Não há diferença no princípio de funcionamento entre uma máquina frigorífica e uma bomba de calor. A única diferença reside na sua finalidade. Enquanto a máquina frigorífica se destina a manter um determinado meio a uma temperatura inferior à temperatura ambiente, retirando calor àquele meio e cedendo-o ao ambiente, a bomba de calor, pelo contrário, é essencialmente projectada para ceder calor a um dado meio, que precisa de ser aquecido, de modo a manter a sua temperatura superior à temperatura ambiente.
A bomba de calor é usada para aquecimento em edifícios. No entanto, quando é possível inverter o seu funcionamento, poderá ser utilizada, para além do aquecimento, também para refrigeração.

O esquema do circuito da bomba de calor, por compressão, é o seguinte:

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O circuito compõe-se basicamente por:

  • um compressor – faz a compressão do fluido refrigerante, aumentando a pressão e temperatura do mesmo;
  • um condensador – este não é mais que um permutador de calor no qual o fluido refrigerante cede calor ao fluido de transporte (ar ou água) do meio a aquecer;
  • uma válvula de expansão – a sua função é baixar a pressão do fluido refrigerante que sai do condensador por um dispositivo de estrangulamento;
  • um evaporador – tem funções semelhantes ao condensador, sendo nele que se realiza a evaporação do fluido refrigerante, com a consequente absorção de calor.

O mercado nacional apresenta equipamentos de ar condicionado dos seguintes tipos:

  • sistemas mono-split – que se dividem em duas componentes: a unidade interior a instalar dentro da habitação, contendo o evaporador e a unidade de tratamento do ar, e a unidade exterior colocada no exterior da habitação contendo o condensador, o ventilador do condensador e o compressor;
  • sistemas multi-split – compostos por diversas unidades interiores ligadas a uma só unidade exterior;
  • sistemas single packaged units – ou aparelhos de ar condicionado de janela, integram as unidades exteriores e interiores dos sistemas split num único corpo, em que um dos lados está em contacto com o ar exterior para condensação, e o outro lado fornece arrefecimento directo da habitação por meio de uma ventoinha. Estes sistemas de ar condicionado são geralmente menos eficientes que os sistemas split;
  • sistemas single-duct units – nos quais o condensador expulsa o ar quente através de uma conduta (“duct”), são geralmente móveis, mas por forma a funcionarem, deverão ser colocados perto de uma janela ou porta, através da qual a conduta elimina o ar quente.

Existem ainda aparelhos de ar condicionado com sistema inverter que são aparelhos cujo compressor possui velocidade variável. Em relação ao sistema convencional, que funciona sempre à mesma potência, o sistema inverter varia a potência fornecida de acordo com as necessidades de climatização da habitação, variando a velocidade de rotação do compressor. Deste modo, a temperatura desejada é atingida mais rapidamente, em cerca de dois terços do tempo de uma unidade tradicional, mesmo em condições climatéricas muito severas, quer no Inverno quer no Verão.
Com o sistema inverter é possível obter economias no consumo de energia, pois assim que o aparelho de ar condicionado atinge a temperatura desejada, o compressor trabalha a uma velocidade mais baixa para manter a temperatura desejada, reduzindo o consumo de energia eléctrica em mais de 25% face às unidades tradicionais. Evitando o habitual “pára/arranca” dos aparelhos tradicionais, permite eliminar as flutuações excessivas de temperatura, permanecendo esta mais estável, e prolongando o tempo de vida útil do compressor.

Cuidados a ter na aquisição

É fundamental ter em consideração a área da divisão a climatizar, o seu isolamento, a sua exposição (sol/sombra), o número de pessoas que geralmente o utilizam e as necessidades de conforto do espaço a climatizar.
O nível de consumo do equipamento de ar condicionado depende da relação entre a quantidade de frio ou calor obtida e a energia eléctrica consumida. Os parâmetros mais relevantes são o COP (Coeficiente de desempenho) em modo de aquecimento e o EER (Índice de eficiência energética) em modo de arrefecimento. A selecção de equipamentos Classe A assegura a selecção de equipamentos eficientes.
A potência dos aparelhos de climatização é expressa em Watts ou BTU/hora (1 BTU /hora = 1 Watt x 3,413) e exprime a capacidade de "fazer frio ou calor".
A escolha de um equipamento de climatização deve ser efectuada tendo em atenção a qualidade térmica da habitação. Em termos meramente indicativos, apresentam-se no quadro seguinte alguns valores que permitem obter uma noção do equipamento a seleccionar. No entanto, não deve adquirir nenhum equipamento, sem ter o apoio de um técnico qualificado para tal.

Cuidados a ter na utilização

  • para manter a temperatura pretendida, mantenha as portas e as janelas de sua casa fechadas e evite o calor do Sol (no Verão), fechando cortinas e persianas;
  • evite que os componentes do aparelho instalados no exterior estejam expostos à radiação solar e instale-os longe de quaisquer fontes de calor;
  • limpe ou substitua os filtros periodicamente. A sujidade acumulada dificulta a passagem do ar, forçando o sistema, o que desgasta o equipamento e provoca um aumento do consumo de energia;
  • desligue o aparelho quando o espaço se encontrar desocupado. Quando não estiver demasiado calor, experimente usar antes a ventoinha, que é uma boa alternativa para poupar energia;
  • defina uma temperatura racional. Temperaturas muito elevadas ou muito baixas elevam o consumo de energia consideravelmente. O termóstato, dispositivo que controla e mantém constante a temperatura num ambiente, é um elemento chave no controlo da temperatura e na poupança energética.

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