Uma bomba de calor e um forno a gás podem aquecer bem uma casa, mas fazem-no de formas fundamentalmente diferentes. Uma fornalha queima combustível para criar calor. Uma bomba de calor usa eletricidade para mover o calor do exterior para o interior – e pode inverter a direção para fornecer ar condicionado. A melhor escolha depende da casa, do clima, das tarifas de serviços públicos, dos dutos e do equipamento exato que está sendo comparado.
Comparação rápida
| Fator de decisão | Bomba de calor de fonte de ar | Forno a gás |
|---|---|---|
| Método de aquecimento | Transfere o calor externo para dentro de casa | Queima gás natural ou propano |
| Resfriamento | Geralmente incluído | Requer um sistema AC separado |
| Métrica de eficiência | HSPF2/COP para aquecimento; SEER2 para resfriamento | AFUE |
| Comportamento em clima frio | A capacidade e a eficiência variam de acordo com o modelo e a temperatura | A produção é menos afetada pela temperatura externa |
| Combustão no local | Nenhum | Sim; requer ventilação segura e configuração de combustão |
| Possível híbrido | Um sistema de combustível duplo emparelha uma bomba de calor com um forno | |
Como cada sistema usa energia
Como uma bomba de calor move calor em vez de criá-lo por meio de resistência ou combustão, ela pode fornecer mais energia térmica do que a energia elétrica que consome. O desempenho é comumente descrito com HSPF2 para aquecimento sazonal e coeficiente de desempenho (COP) em condições específicas. Sua eficiência de resfriamento é descrita com SEER2.
Uma fornalha converte combustível em calor fornecido. AFUE expressa a eficiência anual de utilização de combustível: um AFUE de 95% significa que o método de classificação estima que 95% da energia do combustível se transforma em calor útil durante uma estação, com o restante perdido. HSPF2 e AFUE não são diretamente intercambiáveis, portanto, um número de aparência mais alta em uma coluna não identifica por si só o sistema de custo mais baixo.
O clima é importante – mas a seleção de equipamentos é mais importante
As bombas de calor convencionais mais antigas perderam capacidade substancial à medida que as temperaturas exteriores caíram. Os modelos modernos de clima frio utilizam compressores de velocidade variável e controles aprimorados para manter muito mais produção em baixas temperaturas. Os atuais critérios de clima frio do ENERGY STAR testam o desempenho a 5°F e exigem que os sistemas divididos qualificados retenham pelo menos 70% da sua capacidade de aquecimento a 47°F nesse ponto de teste.
Isso não significa que todas as bombas de calor sejam adequadas para todas as câmaras frigoríficas. O empreiteiro precisa da carga de aquecimento projetada da casa, da tabela de capacidade de baixa temperatura da unidade candidata e de um plano para temperaturas abaixo do ponto de equilíbrio da unidade. O backup pode ser calor por resistência elétrica, um forno ou outra fonte apropriadamente projetada.
O custo operacional não pode ser respondido apenas com eficiência
Os preços locais da eletricidade e do gás podem reverter o resultado. Compare o custo do calor fornecido, não apenas o preço do serviço público impresso na conta. Inclua também as tarifas fixas do serviço de gás que podem permanecer mesmo se o uso do gás diminuir.
Um empreiteiro ou consultor de energia deve modelar:
- Demanda de aquecimento por hora ou sazonal para a casa
- Tarifas de eletricidade e combustível, incluindo preços por tempo de uso
- Desempenho da bomba de calor em temperaturas locais de inverno
- AFUE do forno e perdas de distribuição
- Operação de aquecimento de reserva e ponto de mudança de controle
Seja cauteloso com reivindicações de poupança universais. Uma bomba de calor que substitua o calor por resistência eléctrica tem um caso económico diferente de uma substituição de um forno a gás eficiente numa região de baixo preço do gás.
O conforto parece diferente
Os fornos geralmente fornecem ar mais quente em ciclos mais curtos. As bombas de calor de velocidade variável geralmente funcionam por mais tempo e fornecem um calor mais suave e constante. Longas durações não são automaticamente um defeito; eles podem melhorar a consistência da temperatura e a filtragem quando o sistema é dimensionado e comissionado corretamente.
Os problemas de conforto são frequentemente problemas de design e não problemas tecnológicos. Equipamentos superdimensionados, dutos deficientes, retornos inadequados, vazamentos elevados e isolamento fraco podem tornar o sistema ruidoso ou irregular.
Instalação e equipamentos existentes
Uma bomba de calor pode ser atraente quando…
- Você precisa substituir o ar condicionado e o sistema de aquecimento
- Você atualmente usa resistência elétrica, óleo ou propano
- Sua casa tem dutos adequados – ou um design sem dutos faz sentido
- Você quer aquecimento e resfriamento de um sistema elétrico
- Um cálculo de carga suporta um modelo disponível na temperatura de projeto
Uma fornalha a gás pode permanecer prática quando…
- Um forno relativamente novo já está em boas condições
- A casa tem cargas de aquecimento muito elevadas que ainda não foram reduzidas
- O serviço elétrico ou a capacidade do painel tornariam a eletrificação extraordinariamente dispendiosa
- A economia de combustível local favorece fortemente o gás depois que os custos operacionais totais são modelados
Não negligencie o duplo combustível
Um sistema de duplo combustível utiliza uma bomba de calor para resfriamento e grande parte da estação de aquecimento, depois é transferido para um forno a gás ou óleo sob condições selecionadas. O ENERGY STAR identifica especificamente isto como uma opção quando um proprietário tem um forno mais novo, mas precisa substituir um ar condicionado central mais antigo.
A temperatura de mudança deve ser determinada com base no desempenho do equipamento, nos preços dos serviços públicos e nas necessidades de conforto – e não escolhida pelo hábito. Uma configuração de controle inadequada pode apagar grande parte do valor do design híbrido.
Perguntas a serem feitas antes de assinar uma proposta
- Você realizará e fornecerá o cálculo de carga Manual J?
- Qual é a capacidade de aquecimento da bomba de calor proposta à nossa temperatura de projeto de inverno?
- Qual aquecimento de reserva está incluído e quando funcionará?
- As mudanças de dutos, atualizações elétricas, licenças e trabalhos de condensação estão incluídos?
- Quais componentes internos e externos compatíveis com AHRI estão sendo instalados?
- Que medidas de comissionamento receberei?
- Quais são as garantias de peças, mão de obra e compressor/trocador de calor?
Resultado final
Escolha a partir de um cálculo específico da casa, não de um slogan. Uma bomba de calor para clima frio bem selecionada pode ser uma solução totalmente elétrica forte, um forno de alta eficiência ainda pode ser racional em algumas casas e o combustível duplo pode ser uma ponte útil. A qualidade da instalação e o cálculo da carga muitas vezes são tão importantes quanto o emblema no gabinete.
Crie uma comparação de custos operacionais específica da casa
| Entrada | Lado da bomba de calor | Lado do forno a gás |
|---|---|---|
| Preço da energia | Tarifa marginal de eletricidade, incluindo efeitos sazonais ou de tempo de uso | Taxa marginal de gás mais encargos fixos somente quando mudam com a decisão |
| Desempenho sazonal | Dados nominais e capacidade em temperaturas locais; uso esperado de calor de reserva | AFUE e perdas de distribuição |
| Carga de construção | Carga de aquecimento por ambiente e projeto após melhorias planejadas no envelope | |
| Distribuição | Vazamento no duto, pressão estática, equilíbrio da sala e se os dutos estão dentro do espaço condicionado | |
| Escopo instalado | Unidade externa, manipulador de ar ou bobina, controles, serviço elétrico, aquecimento de reserva, licenças | Fornalha, ventilação, ar de combustão, trabalho com gás, equipamento de refrigeração, se necessário, autorizações |
| Manutenção e serviço | Experiência local em clima frio, controles, degelo, peças | Serviço de combustão, trocador de calor, ventilação, segurança contra monóxido de carbono |
Não compare o coeficiente de desempenho anunciado de uma bomba de calor em uma temperatura amena com a classificação sazonal de um forno e considere o resultado completo. A capacidade e a eficiência de uma bomba de calor mudam com as condições externas. O uso de combustível de uma fornalha, a eletricidade do soprador, a ciclagem e as perdas no duto também são importantes. Use um modelo horário quando o investimento for grande ou o clima e a estrutura tarifária tornarem o resultado sensível.
A capacidade na temperatura projetada é uma questão de conforto
Uma bomba de calor para clima frio pode continuar a funcionar bem abaixo de zero, mas “operar” não é o mesmo que “cobrir toda a carga de projeto”. Compare a capacidade publicada do sistema selecionado na temperatura local projetada para o inverno com a carga do edifício. Se houver uma lacuna, o projeto precisa de calor suplementar intencional, um ponto de equilíbrio de combustível duplo, equipamento escalonado ou redução da carga do edifício.
Oversizing não é uma apólice de seguro gratuita. Pode aumentar os custos, reduzir a desumidificação do resfriamento, criar ciclos curtos, piorar o ruído do duto e dificultar o zoneamento. O equipamento de velocidade variável oferece uma faixa operacional mais ampla, mas ainda requer seleção e fluxo de ar corretos.
Verifique as consequências elétricas e de combustão
A eletrificação completa pode exigir um novo circuito derivado, maior capacidade do painel, avaliação de serviço ou estratégia de gerenciamento de carga – especialmente quando o calor de reserva de resistência está incluído. Um projeto de forno a gás precisa de ventilação correta, ar de combustão, manuseio de condensado para modelos de condensação, tubulação de gás e proteção contra monóxido de carbono. Esses itens de escopo pertencem à comparação, e não aos pedidos de alteração após a chegada do equipamento.
Quando o duplo combustível ganha consideração
Um sistema de combustível duplo permite que uma bomba de calor lide com o resfriamento e grande parte do aquecimento anual, enquanto um forno atende a condições mais frias. Pode ser adequado para uma casa com infraestrutura de gás utilizável, capacidade elétrica limitada, preços de eletricidade de pico elevados ou para um proprietário que procura uma transição faseada. Os controlos devem utilizar uma estratégia de mudança económica ou baseada na capacidade, em vez de uma temperatura arbitrária copiada de outra casa.
A melhor escolha também pode mudar após a vedação do ar, isolamento ou reparo do duto. Reduza a carga primeiro quando for prático e depois defina o preço do equipamento para o edifício melhorado. Essa sequência pode transformar um projeto aparentemente marginal de bomba de calor em um projeto simples.
Fontes e crédito da imagem
- ENERGY STAR: Bombas de calor de fonte de ar
- ENERGY STAR: Principais critérios do produto para bomba de calor
- ENERGY STAR: Critérios-chave do produto do forno
- Departamento de Energia dos EUA: aumente suas economias com bombas de calor
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