Como é possível que uma bomba de calor remova a energia térmica de objetos frios e adicione o objeto mais quente?
Veja como uma bomba de calor funciona para mover a energia térmica de um objeto frio para um mais quente:
O princípio: As bombas de calor não criam calor, elas
transferem de um lugar para outro. Eles fazem isso alavancando as propriedades dos refrigerantes. Os refrigerantes são fluidos especiais que podem absorver o calor facilmente quando o vaporizam e liberam quando se condensam.
O processo: 1.
evaporação: O refrigerante, um vapor de baixa pressão, circula através de uma bobina de evaporador em contato com o objeto frio (como o ar fora da sua casa). O refrigerante absorve o calor do ar, fazendo com que ele esfrie.
2.
Compressão: O vapor de refrigerante é então comprimido por um motor. A compressão aumenta a temperatura e a pressão do refrigerante.
3.
condensação: O refrigerante quente e de alta pressão circula por uma bobina do condensador, que está em contato com o objeto mais quente (como o ar dentro de sua casa). O refrigerante libera o calor que absorveu mais cedo, aquecendo o ar dentro.
4.
Expansão: Depois de liberar o calor, o refrigerante é expandido através de uma válvula, abaixando sua pressão e temperatura, retornando -o ao seu estado de vapor inicial, pronto para iniciar o ciclo novamente.
Pontos de chave: *
Entrada de trabalho: O processo requer energia para executar o compressor, e é por isso que as bombas de calor usam eletricidade.
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Eficiência da bomba de calor: As bombas de calor são altamente eficientes porque transferem mais energia térmica do que a energia elétrica que consomem. Isso é medido pelo coeficiente de desempenho (COP).
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Operação reversa: As bombas de calor também podem ser usadas para resfriamento revertendo o ciclo. No modo de resfriamento, a unidade externa se torna o condensador e a unidade interna se torna o evaporador.
Analogia: Pense em uma geladeira. É basicamente uma bomba de calor invertida. É preciso calor do interior da geladeira (o objeto frio) e o libera na cozinha (o objeto mais quente).
em resumo: As bombas de calor funcionam usando um refrigerante para transferir energia térmica de um objeto mais frio para um objeto mais quente. Esse processo é possível pela capacidade do refrigerante de absorver e liberar calor durante diferentes fases de seu ciclo e pelo uso de um compressor para aumentar a temperatura do refrigerante.