Aproveitamento energético com bomba de calor em corrente geotérmica

• Main Author: Rocha, Gil Caldeira Ferreira
• Publication Date: 2016
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
• Download full: https://hdl.handle.net/10316/37005
• topic: Fluidos frigorigéneos; Geotermia; Bombas de calor; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica

O objetivo do documento é a análise da performance de diferentes fluidos frigorigeneos para aquecimento e arrefecimento, fazendo uma comparação entre duas fontes: uma aerotérmica e uma geotérmica. Foi também analisada a possibilidade de arrefecimento passivo e feita uma análise económica entre o sistema com fonte geotérmica e o sistema com fonte aerotérmica, utilizando como base uma habitação unifamiliar na Figueira da Foz, Portugal. A habitação em estudo foi simulada com o programa HAP da Carrier, onde foram obtidos os valores de potência térmica de arrefecimento de 8.7 kW e de aquecimento de 12.9 kW A análise dos fluidos frigorigeneos, em aquecimento, com 40 ºC de temperatura do condensador, demonstrou um aumento médio de 28% de eficiência do sistema geotérmico, face ao aerotérmico; e, com 65 ºC de temperatura, revelou um aumento médio de 15%. Os fluidos r600 e r134a provaram ser os mais eficientes, com coeficientes de performance máximos de 6.8 e 6.56, respetivamente. Em arrefecimento, verificou-se um aumento médio de 34% para o sistema geotérmico, em relação ao aerotérmico, para uma temperatura de evaporação de -20 ºC, em que o melhor valor de coeficiente de frio de 3.79 é obtido com o r600 e o segundo melhor, de 3.7, com o r134a. A análise económica demonstrou um tempo de retorno mínimo, para a infraestrutura geotérmica, não incluindo furo, de um ano e três meses e um retorno efetivo ao fim de quinze anos, para uma habitação onde já existisse anteriormente um furo instalado. Um tempo de retorno de quatro anos e 6 meses é alcançado quando toda a infraestrutura, incluindo o furo, é contabilizada.