uma temperatura baixa para um meio de temperatura mais alta. A potência

externa usada pela bomba de calor é para realizar o trabalho de

transferir energia do meio frio para o meio quente e não para gerar

diretamente aquecimento ou arrefecimento. As bombas de calor são

constituídas por um compressor, um condensador, uma válvula de expansão,

um evaporador e um líquido refrigerante.^\[2\]

A transferência de calor ocorre no sentido de altas temperaturas para

baixas temperaturas, sem a necessidade de dispositivos externos. Pelo

contrário, para que ocorra a transferência de calor de uma temperatura

mais baixa para uma temperatura mais elevada, requer dispositivos

especiais que operam num ciclo termodinâmico, designado por

refrigeração^\[3\].

Assim, para realizar essa transferência de energia, o refrigerador

recebe energia externa na forma de trabalho ou calor do ambiente. O

ciclo de refrigeração mais utilizado é o ciclo de refrigeração por

compressão a vapor (Figura 2), que envolve quatro componentes

principais: um compressor, um condensador, uma válvula de expansão e um

evaporador.

No ciclo de refrigeração por compressão a vapor, o refrigerante entra no

compressor como um gás e é comprimido até a pressão do condensador. O

gás deixa o compressor a uma temperatura relativamente alta e quando

chega ao condensador este arrefece e condensando à medida que passa

pelas bobinas do condensador, rejeitando o calor para o meio

circundante. De seguida, o refrigerante entra numa válvula de expansão,

onde a pressão e temperatura diminuem drasticamente devido ao efeito de

estrangulamento. O refrigerante de baixa temperatura entra então no

evaporador, onde é evaporado, absorvendo o calor do espaço refrigerado.

O ciclo é concluído quando o refrigerante sai do evaporador e entra

novamente no compressor. ^\[4\]

O objetivo de uma bomba de calor passa por manter um espaço aquecido a

uma temperatura alta. Isso é conseguido absorvendo calor de uma fonte de

baixa temperatura, como água, terra ou ar frio no inverno, e fornecendo

este calor para o meio de alta temperatura.

Eficiência das bombas de calor é medida pelo coeficiente de desempenho,

o COP. Este, é definido pela relação entre o calor total fornecido pela

bomba de calor e quantidade de eletricidade necessária para acionar a

bomba de calor. Quanto maior o valor de COP maior é a eficiência da

bomba. No entanto, sabe-se que a maior parte da energia elétrica

necessária para acionar o compressor é libertada para o líquido

refrigerante na forma de calor. Assim, há maior disponibilidade de calor

no condensador do que o calor extraído no evaporador.

A definição de COP, para uma bomba de calor, é normalmente expressa em

COP_h:

$${COP}\_{h} = \frac{Q\_{useful\\heat}}{Q\_{electric}} \approx \frac{Q\_{waste\\heat}}{Q\_{electric}} + 1\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\(1)$$

O COP_h, depende de vários fatores, entre eles destaca-se a