Guia de utilização do simulador de bombas de calor ar‑ar
Índice
- Introdução
- Fundamentos de cálculo
- Guia passo a passo
- Compreender os resultados
- Rentabilidade e balanço ambiental
- Dicas e boas práticas
- Perguntas frequentes (FAQ)
- Informações de fundo
Introdução
1.1 O que é uma bomba de calor ar‑ar?
Uma bomba de calor ar‑ar (também conhecida como ar condicionado split) é um sistema de aquecimento e arrefecimento de elevada eficiência que capta calor do ar exterior e o transfere diretamente para o ar interior. Ao contrário das bombas de calor ar‑água, funciona sem circuito de água, o que permite uma instalação particularmente rápida e flexível.
Constituição de um sistema split:
- Unidade exterior: Contém o compressor e o permutador de calor, extrai calor do ar exterior
- Unidade(s) interior(es): Transfere(m) o calor para o ambiente (ou retira(m) calor no modo de arrefecimento)
- Tuberia de refrigerante: Liga a unidade exterior às unidades interiores
1.2 Single‑split vs. multi‑split
| Sistema | Descrição | Aplicação |
|---|---|---|
| Single‑split | 1 unidade exterior + 1 unidade interior | Divisão única (sala, escritório) |
| Multi‑split | 1 unidade exterior + 2‑8 unidades interiores | Várias divisões com regulação individual |
Vantagens do single‑split:
- Instalação mais simples
- Investimento inicial mais baixo
- Funcionamento independente
Vantagens do multi‑split:
- Uma unidade exterior para várias divisões
- Menor ocupação de espaço na fachada
- Possibilidade de controlo centralizado
1.3 Diferença para bombas de calor ar‑água
| Característica | Bomba ar‑ar | Bomba ar‑água |
|---|---|---|
| Emissão de calor | Diretamente para o ar interior | Através de água (radiadores, piso radiante) |
| AQS | Não produz água quente sanitária | Sim, aquecimento de AQS |
| Instalação | Rápida (1‑2 dias) | Mais complexa (alteração do sistema de aquecimento) |
| Custos | 2.000‑8.000 EUR | 15.000‑30.000 EUR |
| Arrefecimento | De série | Opcional (custos adicionais) |
| Melhor aplicação | Aquecimento complementar, divisões individuais | Aquecimento total, edifícios novos |
1.4 Casos de aplicação típicos
1. Complemento ao aquecimento existente (funcionamento bivalente)
- A bomba de calor ar‑ar cobre a carga base nas meias‑estações
- O sistema de aquecimento existente entra em funcionamento a temperaturas exteriores mais baixas
- Possível poupança de 30‑60% nos custos de aquecimento
2. Aquecimento total de uma divisão
- Sala, escritório em casa, marquise
- Calor rápido sem ter de aquecer todo o sistema de aquecimento
- Arrefecimento no verão
3. Arrefecimento de verão
- Utilização principal como ar condicionado
- Função de aquecimento como benefício adicional
4. Otimização do autoconsumo fotovoltaico
- Utilização de excedentes de energia solar para aquecer/arrefecer
- Particularmente interessante no verão (arrefecimento em horas de pico de produção FV)
1.5 Base normativa
Este simulador baseia‑se em:
- EN 14825:2022: Cálculo do SCOP (aquecimento) e SEER (arrefecimento)
- EN 14511: Medição de potência em condições nominais
- Metodologias de cálculo sazonais equivalentes às da VDI 4650 para o fator de desempenho sazonal (JAZ), adaptadas ao contexto europeu
Nota para Portugal:
Para o desempenho energético global dos edifícios aplica‑se o Sistema de Certificação Energética dos Edifícios (SCE), regulado pelo Decreto‑Lei n.º 101‑D/2020 e pela Portaria n.º 138‑I/2021. O cálculo de coeficientes de transmissão térmica (valores‑U) segue a EN ISO 6946, transposta para o contexto nacional através do SCE e respetivos manuais técnicos da ADENE.
Fundamentos de cálculo
2.1 SCOP – eficiência sazonal em aquecimento
O SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) é o indicador mais importante da eficiência em aquecimento. Indica quanta energia térmica é produzida, em média anual, por cada kWh de eletricidade consumida.
Fórmula:
SCOP = Energia térmica anual [kWh] / Consumo elétrico anual [kWh]
Exemplo: SCOP = 4,2 significa: por cada 1 kWh de eletricidade são produzidos 4,2 kWh de calor.
Valores SCOP típicos:
| Avaliação | Intervalo SCOP | Classe de eficiência energética |
|---|---|---|
| Muito bom | > 5,0 | A+++ |
| Bom | 4,0 - 5,0 | A++ |
| Satisfatório | 3,5 - 4,0 | A+ |
| Suficiente | 3,0 - 3,5 | A |
| Reduzido | < 3,0 | B ou inferior |
2.2 Dados climáticos e localização
O simulador utiliza duas fontes de dados para os cálculos:
1. Zonas climáticas EN 14825 (para cálculo do SCOP):
A EN 14825 define três zonas climáticas europeias com diferentes fatores de ponderação para o cálculo do SCOP:
| Zona climática | Países típicos | Horas de aquecimento | Temp. de projeto |
|---|---|---|---|
| Average | Alemanha, Áustria, Suíça | 4.910 h | -10°C |
| Warmer | Espanha, Itália, sul de França, Portugal litoral | 3.590 h | +2°C |
| Colder | Suécia, Finlândia, Noruega | 6.446 h | -22°C |
2. Dados TMY do PVGIS (para perfis de carga e cálculos de detalhe):
Para análises detalhadas, o simulador carrega dados meteorológicos reais do PVGIS (Photovoltaic Geographical Information System) para a sua localização:
- TMY (Typical Meteorological Year): 8.760 valores horários (um ano completo)
- Temperaturas horárias: Dados representativos de um ano típico
- Utilização para: Perfis de carga, cálculo de horas de arrefecimento, resultados mensais detalhados
Combinação das duas fontes: A zona climática define os fatores de ponderação EN 14825 para o SCOP e as horas de aquecimento para o consumo anual de aquecimento. Os dados TMY permitem análises horárias detalhadas, como perfis de carga e repartição mensal.
O simulador determina automaticamente a zona climática e carrega os dados TMY com base na sua localização.
2.3 COP vs. SCOP
| Indicador | Significado | Condição de medição |
|---|---|---|
| COP | Eficiência instantânea | A uma dada temperatura exterior (p.ex. A7 = 7°C) |
| SCOP | Eficiência sazonal | Média ponderada ao longo da época de aquecimento |
Designações COP:
- A7/W35: Ar exterior 7°C, fluido aquecido a 35°C
- A2/W35: Ar exterior 2°C, fluido aquecido a 35°C
- A‑7/W35: Ar exterior ‑7°C, fluido aquecido a 35°C
Importante: O COP diminui com a temperatura exterior. A ‑15°C o COP pode ser apenas 2,0, enquanto a +10°C pode atingir 5,5. O SCOP incorpora estas variações ao longo de toda a época de aquecimento.
2.4 SEER – eficiência sazonal em arrefecimento
O SEER (Seasonal Energy Efficiency Ratio) é o equivalente do SCOP para o modo de arrefecimento.
Valores SEER típicos:
| Avaliação | Intervalo SEER | Classe de eficiência energética |
|---|---|---|
| Muito bom | > 8,5 | A+++ |
| Bom | 6,0 - 8,5 | A++ |
| Satisfatório | 5,0 - 6,0 | A+ |
2.5 Funcionamento bivalente
No funcionamento bivalente trabalham em conjunto dois geradores de calor. A bomba de calor ar‑ar é combinada com um sistema de aquecimento existente.
Modos bivalentes:
| Modo | Descrição | Quando é adequado? |
|---|---|---|
| Monovalente | Apenas bomba de calor ar‑ar | Edifícios bem isolados, invernos suaves |
| Bivalente alternativo | Abaixo do ponto de bivalência só funciona o aquecimento existente | Variante mais simples |
| Bivalente paralelo | Ambos funcionam em simultâneo abaixo do ponto de bivalência | Necessidades elevadas de calor |
| Bivalente parcialmente paralelo | Bomba de calor cobre a base, aquecimento existente cobre picos | Utilização otimizada de ambos os sistemas |
Ponto de bivalência: Temperatura exterior a partir da qual o aquecimento existente entra em funcionamento. Valores típicos:
- ‑2°C a +2°C: Padrão para edifícios bem isolados
- +5°C: Em edifícios antigos com isolamento fraco
- ‑5°C a ‑10°C: Em sistemas ar‑ar muito eficientes
2.6 Necessidade anual de aquecimento
O simulador estima a necessidade anual de aquecimento através de um método simplificado baseado na zona climática:
Qh = Carga de aquecimento [kW] × Horas_aquecimento_zona × 0,4
Parâmetros:
- Qh: Necessidade anual de aquecimento [kWh/ano]
- Carga de aquecimento: Carga de projeto [kW]
- Horas_aquecimento_zona: Da EN 14825 (4.910 h para Average, 3.590 h para Warmer, 6.446 h para Colder)
- Fator 0,4: Considera que a carga máxima não é necessária em todas as horas (funcionamento em carga parcial)
Exemplo para zona “Average”:
Carga de aquecimento = 5 kW
Horas de aquecimento = 4.910 h
Qh = 5 × 4.910 × 0,4 = 9.820 kWh/ano
Nota: Trata‑se de uma estimativa simplificada. Os valores mensais reais são calculados adicionalmente a partir dos dados de temperatura TMY e apresentados em detalhe no separador "Evolução anual".
Guia passo a passo
O simulador conduz‑lo através de um assistente em 6 etapas. Explicamos de seguida cada passo em detalhe.
3.1 Passo 1: Escolher o tipo de sistema
No primeiro passo escolhe entre single‑split e multi‑split.
Ajuda à decisão:
| Critério | Single‑split | Multi‑split |
|---|---|---|
| Nº de divisões a aquecer | 1 | 2‑8 |
| Funcionamento independente por divisão | Sim | Sim, mas dependente da unidade exterior |
| Nº de unidades exteriores | 1 por divisão | 1 para todas as divisões |
| Impacto na fachada | Várias unidades exteriores | Uma unidade exterior |
| Flexibilidade | Elevada | Média |
| Custos | Mais baixo por unidade | Mais vantajoso a partir de 3 divisões |
Dica: Se pretende climatizar apenas uma divisão principal (por exemplo, sala), o single‑split é normalmente a opção mais simples. Para várias divisões, o multi‑split torna‑se economicamente interessante a partir de 3 divisões.
3.2 Passo 2: Introduzir a localização
A localização determina os dados climáticos utilizados no cálculo.
Campos de entrada:
- País: Portugal (e outros países europeus disponíveis)
- Código postal: Código postal da localização
- Localidade: Preenchido automaticamente ou introduzido manualmente
Valores determinados automaticamente:
- Temperatura exterior de projeto: Temperatura mínima de dimensionamento (por ex. ‑2°C a 0°C em grande parte de Portugal continental, dependendo da região)
- Zona climática: Average, Warmer ou Colder segundo a EN 14825
Pode substituir manualmente a temperatura exterior de projeto se pretender utilizar outros valores.
Nota para Portugal:
As temperaturas exteriores de dimensionamento para projeto térmico são definidas no âmbito do SCE e dos respetivos manuais técnicos da ADENE. Para projetos sujeitos a licenciamento, recomenda‑se seguir os valores de referência constantes desses documentos e do Decreto‑Lei n.º 101‑D/2020.
3.3 Passo 3: Selecionar os equipamentos
Neste passo escolhe os equipamentos concretos a partir do catálogo.
Selecionar a unidade exterior
Opções de filtro:
- Fabricante: Daikin, Mitsubishi, LG, Samsung, etc.
- Potência em aquecimento: Intervalo em kW (por ex. 2,5‑5,0 kW)
- Potência em arrefecimento: Intervalo em kW
Dados importantes do equipamento:
- Potência nominal em aquecimento: Potência em condições padrão (p.ex. A7/W20)
- SCOP: Eficiência sazonal em aquecimento declarada pelo fabricante
- SEER: Eficiência sazonal em arrefecimento
- Nº máx. de unidades interiores: Em sistemas multi‑split
- Temperatura mínima de funcionamento: Temperatura exterior mínima a que o equipamento opera
Selecionar as unidades interiores
Tipos de unidades interiores:
| Tipo | Descrição | Local de instalação |
|---|---|---|
| Mural | Unidade clássica montada na parede | Salas, quartos |
| Console (tipo radiador) | Unidade ao nível do pavimento | Sob janelas, marquises |
| Cassete | Embutida no teto falso | Escritórios, comércio |
| Conduta | Oculta em teto falso | Instalação invisível |
Em multi‑split: Adicione sucessivamente as unidades interiores. Verifique a relação de capacidade:
Relação de capacidade = Soma das potências das unidades interiores / Potência da unidade exterior
| Relação | Avaliação |
|---|---|
| 0,8 - 1,0 | Ideal |
| 1,0 - 1,3 | Aceitável (ligeira sobredimensão) |
| < 0,8 | Subdimensionado (aviso) |
| > 1,3 | Sobredimensionado (aviso) |
Importante: Em sistemas multi‑split, unidades exteriores e interiores têm de ser compatíveis. O simulador verifica automaticamente a compatibilidade e apresenta avisos em caso de combinações não permitidas pelo fabricante.
3.4 Passo 4: Caracterizar divisões / carga de aquecimento
Aqui introduz as divisões a aquecer com a respetiva carga térmica.
Single‑split: uma divisão
Campos de entrada:
- Nome da divisão: p.ex. “Sala”
- Piso: Cave, RC, 1.º, sótão
- Área útil: em m²
- Carga de aquecimento: em kW (ou utilizar estimativa)
- Temperatura de conforto: Temperatura interior desejada (padrão: 20°C)
Estimativa da carga de aquecimento: Se não conhecer a carga de aquecimento, pode usar a função de estimativa:
- Bem isolado (edifícios recentes / reabilitados): 40‑50 W/m²
- Isolamento médio (anos 90‑2010): 50‑70 W/m²
- Pouco isolado (anteriores a 1990 sem reabilitação): 70‑100 W/m²
O simulador utiliza por defeito 60 W/m² como valor médio.
Dica: Para uma carga de aquecimento mais rigorosa, utilize um cálculo segundo a metodologia do SCE (baseada na EN 12831) ou ferramentas de projeto térmico, e importe depois os resultados para o simulador.
Multi‑split: várias divisões
Em multi‑split, caracteriza várias divisões numa tabela:
| Campo | Descrição |
|---|---|
| Nome | Designação da divisão |
| Piso | Piso do edifício |
| Área | Área útil em m² |
| Carga de aquecimento | Carga em kW |
| Unidade interior | Unidade atribuída |
| Ativo | Aquecida pela bomba ar‑ar? |
Importação de projeto de carga térmica: Se já tiver realizado um cálculo de carga de aquecimento, pode importar as divisões:
- Clique em "Importar divisões"
- Introduza a chave do projeto
- Selecione as divisões a importar
Recomendações de dimensionamento
O simulador apresenta indicações de dimensionamento com código de cores:
| Cor | Grau de cobertura | Significado |
|---|---|---|
| Verde | ≥ 90% | Equipamento cobre totalmente a carga |
| Amarelo | 70‑90% | Recomenda‑se funcionamento bivalente |
| Vermelho | < 70% | Equipamento subdimensionado |
3.5 Passo 5: Bivalência & rentabilidade
Este passo configura o modo de funcionamento e os parâmetros económicos.
Escolher o modo bivalente
1. Monovalente (apenas bomba ar‑ar)
- A bomba de calor ar‑ar é o único gerador de calor
- Adequado para edifícios bem isolados e zonas de inverno suave
- Não é necessário manter o aquecimento existente
2. Bivalente alternativo
- Abaixo do ponto de bivalência a bomba ar‑ar desliga
- O aquecimento existente assume 100% da carga
- Regulação simples
3. Bivalente paralelo
- Ambos os sistemas funcionam em simultâneo abaixo do ponto de bivalência
- Para necessidades elevadas de calor a baixas temperaturas
- Regulação mais complexa
4. Bivalente parcialmente paralelo
- A bomba ar‑ar fornece a carga base (p.ex. 70%)
- O aquecimento existente cobre os picos
- Utilização otimizada de ambos os sistemas
5. Apenas arrefecimento/meias‑estações
- A bomba ar‑ar é usada apenas para arrefecimento ou nas meias‑estações
- O aquecimento existente é o gerador principal
Configurar o aquecimento existente
Nos modos bivalentes 2‑5 define o seu sistema de aquecimento atual:
| Campo | Descrição | Exemplo |
|---|---|---|
| Tipo | Tipo de aquecimento | Caldeira mural a gás |
| Potência nominal | Potência em kW | 15 kW |
| Rendimento | Rendimento sazonal | 0,94 (94%) |
| Preço do combustível | Custo por kWh útil | 0,10 EUR/kWh |
| Fator de CO2 | Emissões por kWh | 0,20 kg/kWh |
Valores típicos por tipo de aquecimento:
| Tipo de aquecimento | Rendimento | Preço combustível | Fator de CO2 |
|---|---|---|---|
| Gás condensação | 0,94 | 0,10 EUR/kWh | 0,20 kg/kWh |
| Gás convencional | 0,85 | 0,10 EUR/kWh | 0,20 kg/kWh |
| Gasóleo condensação | 0,92 | 0,12 EUR/kWh | 0,27 kg/kWh |
| Pellets | 0,90 | 0,06 EUR/kWh | 0,02 kg/kWh |
| Elétrico direto | 1,00 | 0,32 EUR/kWh | 0,38 kg/kWh |
Definir o ponto de bivalência
O ponto de bivalência é a temperatura exterior a partir da qual o aquecimento existente entra em funcionamento.
- Cursor: ‑20°C a +10°C
- Intervalo típico: ‑2°C a +5°C
Regras práticas:
- Edifício bem isolado: ‑5°C a 0°C
- Isolamento médio: 0°C a +3°C
- Isolamento fraco: +3°C a +5°C
Ativar arrefecimento (opcional)
Se pretender utilizar a função de arrefecimento:
Regulação de temperatura:
- Temperatura absoluta: Temperatura interior alvo fixa (p.ex. 24°C)
- Relativa ao exterior: Máxima diferença em relação à temperatura exterior (p.ex. máx. 6 K abaixo)
Limite de arranque do arrefecimento: Temperatura exterior a partir da qual o arrefecimento é ativado (p.ex. 24°C)
Parâmetros económicos
| Parâmetro | Descrição | Valor padrão |
|---|---|---|
| Preço da eletricidade | Custo por kWh | 0,32 EUR |
| Aumento anual da eletricidade | Crescimento anual | 3% |
| Horizonte de análise | Período de avaliação económica | 20 anos |
| Taxa de atualização | Para cálculo do valor atual líquido | 3% |
| Custos de instalação | Montagem, materiais | Automático ou manual |
| Custos de manutenção | Manutenção anual | 100‑200 EUR |
Nota para Portugal:
Os valores de preços de energia podem ser ajustados de acordo com as tarifas em vigor no mercado regulado ou livre. Para análises mais realistas, considere também eventuais tarifas bi‑horárias e o impacto do autoconsumo fotovoltaico.
3.6 Passo 6: Iniciar o cálculo
Após concluir todas as entradas, clique em "Calcular". O simulador executa os seguintes cálculos:
- Cálculo do SCOP segundo EN 14825
- Necessidade anual de aquecimento
- Consumo elétrico e custos de exploração
- Repartição bivalente (se aplicável)
- Análise de rentabilidade
- Balanço de CO2
Os resultados são apresentados em 7 separadores (tabs).
Compreender os resultados
4.1 Tab 1: Visão geral
A visão geral apresenta os principais indicadores num relance.
Indicadores principais:
| Indicador | Significado | Bom valor |
|---|---|---|
| SCOP | Eficiência sazonal em aquecimento | > 4,0 |
| Carga total de aquecimento | Necessidade de potência térmica | - |
| Grau de cobertura | Percentagem da carga coberta pela bomba ar‑ar | > 90% |
| Consumo elétrico | Consumo anual | - |
Resumo bivalente (em funcionamento bivalente):
- Gráfico de barras: repartição de calor bomba ar‑ar vs. aquecimento existente
- Custos anuais de energia discriminados
- Poupança face ao funcionamento apenas com o sistema existente
Comparação monovalente (sem bivalência):
- Comparação de custos com uma referência a gás
- Poupança de CO2
4.2 Tab 2: Comparação (apenas em bivalência)
Comparação detalhada dos dois sistemas de aquecimento:
| Categoria | Bomba ar‑ar | Aquecimento existente |
|---|---|---|
| Quota de calor | p.ex. 85% | p.ex. 15% |
| Horas de funcionamento | p.ex. 2.500 h | p.ex. 500 h |
| Consumo de energia | kWh elétricos | kWh de combustível |
| Custos de energia | EUR/ano | EUR/ano |
| Emissões de CO2 | kg/ano | kg/ano |
Questões chave:
- Que parte da necessidade de calor é coberta pela bomba ar‑ar?
- Qual é a poupança anual?
- Quanto CO2 é evitado?
4.3 Tab 3: Evolução anual
Repartição mensal dos resultados.
Dados mensais:
- Necessidade de aquecimento em kWh
- Quota bomba ar‑ar vs. aquecimento existente
- Temperatura exterior média
- Valores COP (médio, mínimo, máximo)
Gráficos:
- Gráfico de barras empilhadas: repartição de calor por mês
- Gráfico de linhas: evolução do COP ao longo do ano
Interpretação: Nas meias‑estações (março‑abril, outubro‑novembro) a bomba ar‑ar funciona com COP elevados e grande eficiência. No inverno o COP diminui, mas o aquecimento existente pode complementar.
4.4 Tab 4: Eficiência
Análise detalhada da eficiência.
Valores JAZ (fator de desempenho sazonal):
- JAZ aquecimento: Eficiência real ao longo da época de aquecimento
- JAZ arrefecimento: Eficiência real em arrefecimento (se ativado)
- JAZ total: Média ponderada
Classificação de eficiência: De acordo com a etiqueta energética da UE (A+++ a G)
Curva COP: Gráfico do COP em função da temperatura exterior:
- A ‑10°C: COP aprox. 2,5
- A 0°C: COP aprox. 3,5
- A +10°C: COP aprox. 5,0
- A +20°C: COP aprox. 6,0
JAZ mensal: Tabela com valores COP para cada mês, incluindo mínimo/máximo.
4.5 Tab 5: Rentabilidade
Análise financeira do investimento.
| Custos de investimento: | Posição | Montante |
|---|---|---|
| Unidade exterior | EUR | |
| Unidade(s) interior(es) | EUR | |
| Instalação | EUR | |
| Investimento total | EUR |
Custos de exploração:
- Custos anuais de eletricidade
- Custos anuais de manutenção
- Custos de combustível (em bivalência)
Indicadores:
| Indicador | Significado |
|---|---|
| Tempo de retorno simples | Anos até à recuperação do investimento |
| Valor atual líquido (VAN/NPV) | Valor presente das poupanças |
| Anuidade | Custo anual equivalente |
| Custo de CO2 evitado | EUR por tonelada de CO2 |
Tabela de cash‑flow: Ano a ano com:
- Investimento
- Custos de exploração
- Poupança
- Cash‑flow acumulado
- ROI em percentagem
4.6 Tab 6: Ambiente
Balanço de CO2 e impacto ambiental.
Emissões de CO2:
- Emissões anuais (kg/ano)
- Poupança face à referência (kg/ano)
- Poupança percentual
- Poupança ao longo da vida útil (toneladas)
Cenários de mistura elétrica: Comparação de diferentes origens de eletricidade:
- Mix atual: Média nacional (Portugal ~ 150‑250 g/kWh, dependendo do ano)
- Eletricidade 100% renovável: p.ex. contrato verde (≈ 50 g/kWh)
- Mix fóssil: Cenário de referência (valores elevados de CO2)
Energia primária:
- Consumo em kWh/ano
- Poupança face à referência
Equivalentes ilustrativos:
- Árvores plantadas
- Quilómetros de automóvel evitados
- Voos evitados
4.7 Tab 7: Divisões (apenas multi‑split)
Visão geral de resultados por divisão.
| Tabela por divisão: | Campo | Descrição |
|---|---|---|
| Nome da divisão | Designação | |
| Carga de aquecimento | Necessidade em kW | |
| Unidade interior | Equipamento associado | |
| Potência do equipamento | Potência da unidade interior | |
| Cobertura | Cobertura percentual | |
| Necessidade anual de calor | kWh/ano | |
| Consumo elétrico | kWh/ano | |
| Estado | OK / Aviso / Erro |
Estados:
- Verde (OK): Equipamento adequado à carga
- Amarelo (Aviso): Dimensionamento no limite
- Vermelho (Erro): Subdimensionamento evidente
Rentabilidade e balanço ambiental
5.1 Compreender o tempo de retorno
O tempo de retorno simples indica em quantos anos o investimento se paga através das poupanças obtidas.
Cálculo:
Tempo de retorno = Investimento / Poupança anual
Exemplo:
- Investimento: 5.000 EUR
- Poupança: 300 EUR/ano
- Tempo de retorno: 5.000 / 300 = 16,7 anos
Atenção: O tempo de retorno simples não considera juros nem evolução de preços. O valor atual líquido (VAN) no separador "Rentabilidade" fornece uma análise mais rigorosa.
5.2 Fatores de rentabilidade
Fatores positivos:
- Preços elevados de gás ou gasóleo
- Preço de eletricidade relativamente baixo (p.ex. com autoconsumo FV)
- Elevado número de horas de funcionamento da bomba ar‑ar
- SCOP elevado do equipamento
- Arrefecimento como benefício adicional
Fatores negativos:
- Combustíveis fósseis baratos
- Preço de eletricidade elevado (> 0,35 EUR/kWh)
- Utilização limitada (poucas divisões)
- Invernos muito frios (baixa quota bivalente)
5.3 Potencial de redução de CO2
O balanço de CO2 depende da mistura de eletricidade:
| Cenário | CO2 por kWh elétrico | Avaliação |
|---|---|---|
| Eletricidade 100% renovável | 0‑50 g/kWh | Muito bom |
| Mix médio PT | ~150‑250 g/kWh | Bom |
| Mix fóssil | 500‑900 g/kWh | Crítico |
Comparação com gás:
- Gás: aprox. 200 g CO2 por kWh de calor útil
- Bomba ar‑ar com SCOP 4,0 e mix médio: 200 / 2 ≈ 100 g CO2 por kWh de calor (valor ilustrativo)
- Poupança: > 50%
Com eletricidade renovável:
- 50 / 4,0 = 12,5 g CO2 por kWh de calor
- Poupança: > 90%
Dicas e boas práticas
6.1 Dimensionamento
Evitar sobredimensionar:
- Equipamento demasiado grande provoca ciclos frequentes (liga/desliga)
- Reduz a vida útil e a eficiência
- Melhor: dimensionar de forma adequada ou ligeiramente abaixo, com apoio bivalente
Regra prática para potência de aquecimento:
- Bem isolado: 30‑50 W/m²
- Isolamento médio: 50‑70 W/m²
- Isolamento fraco: 70‑100 W/m²
Para uma sala de 30 m², isolamento médio: 30 m² × 60 W/m² = 1.800 W = 1,8 kW de carga de aquecimento
6.2 Utilizar a bivalência de forma ótima
Escolha do ponto de bivalência:
- Demasiado alto (+5°C): a bomba ar‑ar funciona pouco, pouca poupança
- Demasiado baixo (‑10°C): a bomba ar‑ar funciona com COP baixo
- Ideal: mudar quando o COP estiver entre 2,5 e 3,0 (aprox. ‑2°C a +2°C)
Prioridade FV: Se tiver uma instalação fotovoltaica, ative a prioridade FV. A bomba ar‑ar utilizará preferencialmente energia solar.
6.3 Ruído
Posicionamento da unidade exterior:
- Pelo menos 3 m de distância do quarto do vizinho
- Evitar instalação sob janelas de quartos
- Ter em conta reflexões sonoras em paredes e pátios
Opção de funcionamento diurno: Em locais sensíveis, pode limitar o funcionamento noturno (p.ex. apenas 6‑22 h).
| Níveis sonoros típicos: | Equipamento | Potência sonora | Nível sonoro a 3 m |
|---|---|---|---|
| Unidade exterior | 55‑65 dB(A) | 35‑45 dB(A) | |
| Unidade interior | 20‑35 dB(A) | Junto ao equipamento |
Nota para Portugal:
Devem ser respeitados os limites de ruído constantes do Regulamento Geral do Ruído (Decreto‑Lei n.º 9/2007), em especial em período noturno e em fachadas de edifícios vizinhos.
6.4 Manutenção
Manutenção anual recomendada:
- Limpeza de filtros (a cada 2‑4 semanas pelo utilizador)
- Verificação do escoamento de condensados
- Controlo de pressões de refrigerante (técnico credenciado)
- Limpeza da unidade exterior (folhas, sujidade)
Custos: cerca de 100‑150 EUR/ano para manutenção profissional
6.5 Integração com fotovoltaico
Combinação ideal:
- Verão: arrefecimento com excedentes FV
- Inverno: aquecimento nas horas de produção
- Aumenta significativamente a taxa de autoconsumo
Exportação de perfil de carga: O simulador pode exportar um perfil de carga horário. Este pode ser utilizado num simulador fotovoltaico (p.ex. Solarrechner) para dimensionar a instalação.
Perguntas frequentes (FAQ)
Uma unidade split pode aquecer toda a minha casa?
Sim, em determinadas condições:
- Edifício bem isolado (novo ou reabilitado)
- Planta relativamente aberta (boa distribuição de calor)
- Região com inverno ameno
- Sistema multi‑split para várias divisões
Limitações:
- Não produz água quente sanitária
- A temperaturas muito baixas o COP diminui
- Cada divisão necessita de uma unidade interior ou de boa transferência de calor
Qual a diferença entre SCOP e COP?
| COP | SCOP | |
|---|---|---|
| Significado | Eficiência instantânea | Eficiência sazonal |
| Medição | A uma temperatura | Média ponderada |
| Relevância | Valor de laboratório | Mais próximo da prática |
| Valor típico | 2,5 - 6,0 | 3,5 - 5,0 |
O SCOP é mais representativo, pois considera as diferentes temperaturas exteriores ao longo da época de aquecimento.
Como escolher o ponto de bivalência correto?
Regras práticas:
- Mudar a COP = 2,5: Abaixo de COP 2,5 o aquecimento existente pode ser mais económico
- Comparação económica: Com eletricidade a 0,32 EUR/kWh e gás a 0,10 EUR/kWh → gás é mais barato abaixo de COP 3,2
- Conforto e segurança: Em situações de geada, caldeiras a gás/gasóleo são muitas vezes mais robustas
Fórmula para o ponto de bivalência económico:
COP_limite = Preço eletricidade / Preço gás
COP_limite = 0,32 / 0,10 = 3,2
À temperatura exterior em que o COP = 3,2 deve ocorrer a comutação (tipicamente cerca de +2°C).
Multi‑split é melhor do que vários single‑split?
| Critério | Multi‑split | Vários single‑split |
|---|---|---|
| Custos | Mais vantajoso a partir de 3 divisões | Mais barato em 1‑2 divisões |
| Flexibilidade | Todas dependem de uma unidade exterior | Funcionamento totalmente independente |
| Redundância | Avaria afeta todas as divisões | Apenas o sistema avariado |
| Fachada | Uma unidade exterior | Várias unidades exteriores |
| Instalação | Mais complexa | Mais simples |
Recomendação:
- 1‑2 divisões: single‑split
- 3+ divisões, exigência estética: multi‑split
- Aplicações críticas: vários single‑split para redundância
Quão ruidosa é uma unidade split?
Valores típicos:
| Estado de funcionamento | Unidade interior | Unidade exterior |
|---|---|---|
| Modo noturno | 19‑22 dB(A) | 40‑45 dB(A) |
| Funcionamento normal | 25‑35 dB(A) | 45‑55 dB(A) |
| Carga máxima | 35‑45 dB(A) | 55‑65 dB(A) |
Para comparação:
- Sussurro: 30 dB(A)
- Frigorífico: 35‑40 dB(A)
- Conversa normal: 60 dB(A)
Posso substituir completamente a minha caldeira a gás?
Substituição total é possível se:
- O edifício tiver baixa necessidade de aquecimento (< 50 kWh/m².ano)
- Existir sistema multi‑split para todas as divisões relevantes
- A água quente sanitária for assegurada por termoacumulador de bomba de calor ou outro sistema dedicado
Funcionamento bivalente é muitas vezes mais sensato se:
- Se tratar de edifício antigo com elevada necessidade de aquecimento
- Apenas parte das divisões for climatizada
- A água quente continuar a ser produzida pelo sistema existente
Informações de fundo
8.1 Funcionamento de uma bomba de calor ar‑ar
Princípio de aquecimento (simplificado):
- A unidade exterior extrai calor do ar exterior (mesmo com temperaturas negativas)
- O refrigerante evapora e absorve calor
- O compressor comprime o gás (a temperatura aumenta)
- A unidade interior transfere o calor para o ar da divisão
- O refrigerante condensa e o ciclo recomeça
Princípio de arrefecimento: O processo inverte‑se: a unidade interior retira calor ao ar interior e a unidade exterior dissipa‑o para o exterior.
8.2 Valores COP típicos em diferentes temperaturas
| Temperatura exterior | COP aquecimento | Observação |
|---|---|---|
| +15°C | 5,5 - 6,5 | Meias‑estações, muito eficiente |
| +7°C | 4,5 - 5,5 | Condição nominal |
| +2°C | 3,5 - 4,5 | Inverno típico em muitas zonas de PT |
| -7°C | 2,5 - 3,5 | Inverno frio |
| -15°C | 1,8 - 2,5 | Muito frio, eficiência reduzida |
| -20°C | 1,5 - 2,0 | Limite de muitos equipamentos |
8.3 Tipos de unidades interiores em detalhe
Unidade mural (a mais comum):
- Montagem: Na parede, tipicamente a 2,2 m de altura
- Distribuição de ar: Para baixo e lateralmente
- Vantagens: Instalação simples, custo reduzido
- Desvantagens: Visível, possível sensação de corrente de ar
Unidade tipo console:
- Montagem: Ao nível do pavimento, sob janelas
- Distribuição de ar: Para cima
- Vantagens: O ar quente sobe naturalmente, ideal sob vãos envidraçados
- Desvantagens: Ocupa espaço ao nível do chão
Unidade cassete:
- Montagem: Em teto falso
- Distribuição de ar: 360° para baixo
- Vantagens: Discreta, distribuição uniforme
- Desvantagens: Requer altura de teto e teto falso, custo superior
Unidade de conduta:
- Montagem: Em teto falso ou sótão
- Distribuição de ar: Através de condutas e grelhas
- Vantagens: Completamente invisível
- Desvantagens: Instalação complexa, perdas de carga em condutas
8.4 Refrigerantes e ambiente
Refrigerantes atuais:
| Refrigerante | GWP | Situação |
|---|---|---|
| R410A | 2.088 | Em fase de eliminação (Regulamento F‑Gases) |
| R32 | 675 | Padrão atual |
| R290 (propano) | 3 | Solução de futuro, mas inflamável |
GWP (Global Warming Potential): O GWP indica o contributo de um gás para o efeito de estufa (CO2 = 1).
Nota: Equipamentos modernos utilizam maioritariamente R32, com GWP mais baixo. Em novas instalações, privilegie R32 ou R290, cumprindo a legislação europeia de gases fluorados (Regulamento (UE) 517/2014) e as regras de segurança aplicáveis.
8.5 Normas, regulamentos e enquadramento em Portugal
- EN 14825:2022: Cálculo de SCOP/SEER para equipamentos de climatização
- EN 14511:2022: Medição de potência em condições nominais
- EN ISO 6946: Cálculo de coeficientes de transmissão térmica (valores‑U), aplicada em Portugal através do SCE
- Decreto‑Lei n.º 101‑D/2020 e Portaria n.º 138‑I/2021: Requisitos de desempenho energético dos edifícios e certificação energética em Portugal
- Sistema de Certificação Energética (SCE): Certificados energéticos obrigatórios para edifícios novos, grandes renovações e transações imobiliárias
- Regulamento Geral do Ruído (DL n.º 9/2007): Limites de ruído para unidades exteriores
- Regulamento (UE) 517/2014 (F‑Gases): Regras sobre refrigerantes fluorados
Incentivos em Portugal (informação de enquadramento):
Programas como o “Edifícios Mais Sustentáveis” (Fundo Ambiental) têm apoiado:
- Instalação de bombas de calor (incluindo ar‑ar de elevada eficiência)
- Reforço de isolamento térmico e substituição de janelas
- Instalação de sistemas solares térmicos e fotovoltaicos
As condições (valores de apoio, elegibilidade, prazos) variam por aviso. Consulte sempre o Fundo Ambiental e a ADENE para informação atualizada sobre incentivos e requisitos técnicos mínimos (classes energéticas, SCOP/SEER, etc.).
9. Ligações úteis
- Simulador de bombas de calor ar‑ar
- Simulador de carga de aquecimento
- Simulador solar
- PVGIS – dados climáticos e solares
Última atualização: janeiro de 2026