Como calcular a energia necessária para aquecer água
A relação E = m·c·ΔT permite estimar a necessidade térmica antes de considerar eficiência e perdas.
A fórmula é simples
E = m × c × ΔT
Para uso doméstico podemos aproximar 1 litro de água a 1 kg. O calor específico da água é cerca de 4,186 kJ/(kg·°C). Depois convertemos joules para kWh.
Exemplo: 100 L de 15 para 55 °C
ΔT = 40 °C. Energia ≈ 100 × 4,186 × 40 / 3600 = 4,65 kWh térmicos. Se for resistência elétrica, a eletricidade necessária será próxima desse valor mais perdas. Com bomba de calor COP 3, a eletricidade do ciclo seria teoricamente perto de 1,55 kWh.
Uma tabela para ganhar intuição
| Volume | ΔT 20 °C | ΔT 40 °C |
|---|---|---|
| 50 L | ~1,16 kWh | ~2,33 kWh |
| 100 L | ~2,33 kWh | ~4,65 kWh |
| 200 L | ~4,65 kWh | ~9,30 kWh |
É por isso que duplicar litros ou duplicar a diferença de temperatura duplica aproximadamente a energia térmica. A tecnologia muda a quantidade de energia comprada para produzir esse calor, não a física básica necessária na água.
Como passar de energia para euros
Depois de obter kWh térmicos, divida pela eficiência/COP da fonte e multiplique pelo preço da energia. 4,65 kWh térmicos com resistência significam perto de 4,65 kWh elétricos; com COP 3, cerca de 1,55 kWh elétricos. Depois somam-se perdas e apoio reais.
O que isto significa na prática
A energia é aproximadamente massa × calor específico × diferença de temperatura. Como 1 L de água pesa perto de 1 kg, 100 L aquecidos 40 °C exigem ~4,65 kWh térmicos.
Depois divide-se pela eficiência/COP para estimar energia comprada.
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