Este trabalho apresenta uma metodologia para avaliação do desempenho energético e econômico de bombas de calor, que operam segundo o ciclo de compressão de vapor, aplicadas em processos industriais. A avaliação do desempenho energético baseia-se em um equacionamento geral da bomba de calor onde o coeficiente de eficácia é obtido a partir do rendimento do ciclo ideal de compressão de vapor. Este rendimento é definido como a relação entre o coeficiente de eficácia do ciclo de compressão ideal e o coeficiente de eficácia do ciclo de Carnot operando entre as temperaturas de evaporação e condensação do ciclo de compressão. Foram geradas neste trabalho curvas do rendimento do ciclo de compressão ideal para alguns refrigerantes, em termos de parâmetros adimensionais. Esta nova forma de cálculo do coeficiente de eficácia mostrou-se extremamente simples e precisa, evidenciando também ser possível o uso de curvas generalizadas para alguns refrigerantes. A avaliação da atratividade econômica é feita calculando-se o custo inicial do equipamento a partir de potência de acionamento do compressor, estimando-se ainda as economias bruta e líquida anuais e o tempo de retorno do investimento. São identificados os setores industriais onde a bomba de calor afigura-se como elemento de conservação e substituição de energéticos. Para caracterizar a potencialidade de emprego das bombas de calor são analisados quatro casos de aplicação através da metodologia de avaliação de desempenho, sendo dois em processos de indústrias têxteis e dois em indústrias de alimentos. Os resultados obtidos atestam que é possível se realizar a previsão do comportamento de bombas de calor industriais de forma simples e precisa, e que o uso da bomba de calor é hoje uma opção promissora, não apenas na substituição de derivados de petróleo, mas também como elemento de conservação de energia elétrica.

In the present thesis a methodology is described for evaluating the energetic and economic performance of industrial heat pumps that operate according to the vapor compression cycle. A general heat pump equation is developed for evaluating its energetic performance, where the coefficient of performance is obtained as a function of the ideal vapor compression cycle efficiency. This efficiency is defined as a relationship between the coefficient of performance of the ideal cycle and the coefficient of performance of the Carnot cycle operating between the evaporating and condensing temperature of the vapor compression cycle. Curves of the efficiency of the ideal vapor compression cycle where obtained for some refrigerants, using dimensionless parameters. This new procedure of calculating the coefficient of performance proved to be simple and accurate. Its also shown that it is possible the use of generalized curves for some refrigerants. The economic attractiveness is evaluated with the calculation of the heat pumps initial cost as a function of the compressor power. Its also estimated the annual net and gross saving, and the pay-back period. A survey of industrial sectors where the heat pumps can be used for energy conservation and substitution of petroleum derivatives is presented. Four cases of applications of heat pumps in industrial processes are analyzed using the mentioned methodology: two in the textile sector and two in the food sector. The results obtained show that it is possible to predict the performance of industrial heat pumps in a simple and accurate procedure, and that the use of heat pumps today is an interesting alternative nor only as a form of petroleum derivatives substitution, but also as an element of electric energy conservation.