Bomba de calor: como funciona e o que muda no custo da água quente

A bomba de calor é um equipamento que aquece água transferindo para ela o calor do ar, em vez de gerar calor com a queima de gás ou com uma resistência elétrica. Ela usa eletricidade para mover esse calor e, por isso, entrega mais energia térmica do que a energia elétrica que consome.

Para hotéis, academias, restaurantes e padarias, usar a bomba de calor para aquecimento de água muda o lugar onde o custo aparece: ele sai da conta de gás e passa para a fatura de energia elétrica. O retorno do investimento depende, então, de quanto custa o kWh em cada unidade da operação.

O equipamento trabalha com um fluido refrigerante que circula em circuito fechado e muda de estado ao passar por quatro componentes:

1. Evaporador: o fluido, mais frio que o ar externo, absorve calor do ambiente e evapora.
2. Compressor: movido a eletricidade, comprime o gás e eleva sua temperatura.
3. Condensador: o gás quente cede calor para a água e volta ao estado líquido.
4. Válvula de expansão: reduz a pressão do fluido, que esfria e reinicia o ciclo.

É o princípio de um ar-condicionado, com o calor direcionado para a água. A eletricidade move o compressor, e a maior parte da energia térmica vem do próprio ar.

O Coeficiente de Desempenho (COP) é a relação entre o calor entregue à água e a energia elétrica consumida pelo equipamento. Um COP de 4 significa 4 kWh de calor para cada 1 kWh de eletricidade, enquanto uma resistência elétrica entrega no máximo 1 kWh de calor por kWh consumido.

Na análise financeira, o custo de cada kWh de calor é a tarifa de energia dividida pelo COP. Por isso, o retorno da troca depende tanto do equipamento quanto do preço pago pela eletricidade, que no Mercado Livre de Energia passa a ser negociado diretamente com o fornecedor.

O COP também varia com as condições de operação. Ele cai quando a temperatura do ar diminui e quando a água precisa sair mais quente, o que faz do dimensionamento por um projetista parte do cálculo de retorno.

Para entregar o mesmo calor, a bomba de calor consome cerca de um quarto da eletricidade usada por uma resistência e menos energia do que um sistema a gás. Uma dissertação de mestrado da Universidade de São Paulo (USP) mediu esses sistemas em piscinas de uma mesma academia, na capital paulista: a bomba de calor teve COP médio de 4, e o sistema a gás natural, eficiência global de 76%.

Com esses valores, a tabela mostra quanta energia cada sistema consome para entregar 100 kWh de calor à água.

A comparação em reais depende do preço local do kWh e do gás, das horas de uso e do investimento, que entram multiplicando a energia consumida por sistema.

A bomba de calor comercial faz mais diferença onde o uso de água quente é contínuo e previsível, porque a economia em cada kWh de calor se repete muitas vezes ao longo do mês. Alguns exemplos no comércio e nos serviços:

• Hotéis, com banho centralizado nos quartos e lavanderia em funcionamento ao longo do dia.
• Academias, com chuveiros nos vestiários e piscinas aquecidas, a aplicação medida no estudo da USP.
• Restaurantes, que usam água quente na lavagem de louça e na higienização da cozinha.
• Padarias, que limpam equipamentos e áreas de produção em turnos longos.

Em redes com várias unidades, um hotel ou uma academia de grande porte pode estar em média tensão, enquanto restaurantes e lojas menores da mesma operação ficam em baixa tensão. Essa diferença muda a forma de faturar a energia e o momento em que cada unidade pode negociar o fornecimento.

Ao substituir o gás, a empresa aumenta o consumo de eletricidade. Em unidades de média e alta tensão (Grupo A), a conta inclui o consumo e a demanda contratada de energia, que é a potência que a distribuidora reserva para a instalação.

A potência da bomba de calor entra nesse dimensionamento. Um reservatório térmico permite programar o aquecimento para períodos de menor carga, o que reduz o risco de somar o equipamento aos picos de cozinha, climatização e iluminação. Nas unidades de baixa tensão (Grupo B), a cobrança considera só o consumo, e o efeito aparece no total de kWh do mês.

Como o custo do calor passa a acompanhar o preço da eletricidade, a forma de contratar energia entra no cálculo do retorno. Unidades do Grupo A já podem migrar para o Mercado Livre e negociar preço, prazo e volume com uma comercializadora, em contratos de longo prazo que dão previsibilidade ao orçamento.

Para a baixa tensão, o Decreto nº 13.097/2026 fixou a abertura em 25 de novembro de 2027 para consumidores comerciais e industriais e em 25 de novembro de 2028 para os demais. Nesse grupo, a empresa será representada por um agente varejista e deverá avisar a distribuidora com 90 dias de antecedência.

A Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) ainda vai editar parte das regras antes dessas datas, como tarifas e o suprimento de última instância, etapas que definem as condições de adesão ao Mercado Livre para baixa tensão.

A bomba de calor reduz a energia necessária para aquecer água, mas leva esse custo para a eletricidade. A decisão cruza o COP esperado para o clima local, o uso de água quente de cada unidade e o preço da energia nos próximos anos.

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Funciona, mas com eficiência menor. O estudo da USP confirmou que o COP cai quando a temperatura do ar diminui, por isso o dimensionamento considera as condições mais frias do local.

Não necessariamente. A economia depende das horas de uso de água quente, do preço do kWh frente ao preço do gás na região e do valor investido no equipamento. Operações com consumo baixo ou esporádico levam mais tempo para recuperar o investimento.

Pode. Em sistemas híbridos, a bomba de calor pré-aquece o reservatório e o aquecedor a gás só completa a temperatura nos picos de demanda.