Enunciado

Uma bomba de calor deve ser usada para o aquecimento de uma casa no inverno. A casa deve ser mantida a 78 °F. Quando a temperatura exterior cai para 25 °F, estima-se que as perdas de calor da casa representem aproximadamente 55.000 Btu/h. Determine a potência mínima necessária para que essa bomba de calor funcione, considerando que o calor seja extraído a partir (a) do ar exterior a 25 °F e (b) da água subterrânea, a 50 °F.

Passo 1

Uma bomba de calor mantém uma casa a uma temperatura especificada. A taxa de perda de calor da casa é dada. As entradas mínimas de energia necessárias para diferentes temperaturas da fonte devem ser determinadas.

Passo 2

a)A entrada de energia para uma bomba de calor será mínima quando a bomba de calor funcionar de forma reversível. Se o ar exterior a 25°F for utilizado como fonte de calor, o COP da bomba de calor e a entrada de energia necessária são determinados como,

E,

Passo 3

b) Se o poço de água a 50°F for utilizado como fonte de calor, o COP da bomba de calor e a entrada de energia necessária estão determinados a ser,

E,

Resposta

a )   W m i n = 2.13   h p

b )   W m i n = 1.13   h p

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