Análise experimental comparativa entre uma bomba de calor e uma resistência elétrica como dispositivo de apoio de energia para um aquecedor solar de água

• Autor(a) principal: Roberts Vinicius de Melo Reis
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8YHPE2
• topic: Economia de energia; Aquecimento de água; Bomba de calor; Equipamento alternativo; Engenharia mecânica

O aquecimento de água por meio do uso de energia solar é uma importante contribuição para a redução no consumo de combustível fóssil em todo o mundo. Porém, a falta de irradiação solar em alguns dias do ano, demanda uma fonte alternativa complementar ou mesmo total aos coletores solares para o aquecimento da água. Em geral, esta fonte é proveniente de uma resistência elétrica, cuja eficiência térmica é menor que 100%, portanto um sistema de baixa eficiência. O objetivo deste trabalho é realizar e apresentar uma análise experimental de umsistema alternativo de apoio ao aquecimento solar de água com custo benefício melhor do que de uma resistência elétrica. Para isso, uma bomba de calor foi projetada, construída e ensaiada experimentalmente, e comparada com o sistema de resistência elétrica. Para reduzir os custos de instalação, a bomba de calor foi concebida com um compressor alternativo de baixo custo. Para melhorar o desempenho do sistema, um evaporador estático (sem ventilador) foi empregado em substituição ao evaporador convencional existente em paralelo no circuito de refrigeração da bomba de calor. O coeficiente de desempenho (COP) médio da bomba de calor foi igual a 2,15. O preço moderado de aquisição e instalação da bomba de calor permitiuum retorno do investimento entre 2,5 e 4,5 anos, dependendo da cidade em que o sistema é usado. Considerando que o equipamento possui uma vida útil estimada em 15 anos, a taxa interna de retorno (TIR) calculada varia de 17,3 a 37,9%, valor atrativo para o investimento.