Ao escolher uma alternativa aos sistemas de aquecimento padrão, é desejável saber o que é uma bomba de calor? Tal design é usado ativamente no exterior, na Rússia essa configuração é uma novidade. Isso se deve ao alto custo do equipamento e sua instalação, além do conhecimento insuficiente sobre todas as sutilezas e vantagens desse dispositivo. Para referência: mais de 90% das casas na Noruega e na Suécia são aquecidas dessa maneira. Considere os recursos e características deste design.
Descrição
O que é uma bomba de calor? Este dispositivo é uma bomba que absorve energia térmica potencialmente baixa do ambiente, transferindo-a para sistemas de fornecimento de calor com temperatura aumentada. Vale ress altar que a maioria dos recursos naturais possui reservas de energia, incluindo geadas. Mesmo no inverno mais rigoroso, uma casa pode ser aquecida por energia natural.
A modificação dos dispositivos em consideração depende do tipo de fonte de energia recebida (terra, ar, água). pelo maisUm dispositivo popular e prático é uma unidade geotérmica que transforma a energia do solo. Além disso, é ideal para as características climáticas domésticas. Isso é bastante relevante para quase todas as regiões da Federação Russa.
Princípio de funcionamento
Uma bomba de calor geotérmica para uma casa funciona de acordo com um dos três princípios:
- Através de uma tubulação especial no poço, as águas subterrâneas são levadas à superfície. Eles têm um certo regime de temperatura, passando pelo trocador, transferem o calor disponível, que aquece a casa. Depois disso, a água retorna naturalmente (a jusante).
- Um recipiente com anticongelante é baixado no poço até uma profundidade de 70-100 metros, cuja temperatura difere da do solo circundante. A bomba de calor de solo acelera o líquido e, em seguida, entrega-o ao permutador térmico. Como resultado desse processo, o calor é liberado.
- Nesta opção não é necessário perfurar um poço. Vale ress altar que a casa deve estar localizada perto do reservatório. A linha de trabalho é colocada ao longo do fundo da lagoa, como resultado da qual a água é bombeada com mais extração de calor. A nuance deste método é a profundidade suficiente do reservatório, que permitirá extrair energia sob o gelo até 15 metros cúbicos de água disponível.
A operação de um sistema geotérmico, como outros análogos, permite não só aquecer o setor residencial, mas também aquecer a garagem, estufa e outras comunicações.
Dignidade
O que é uma bomba de calor e para que serve é indicado acima. Em seguida, vejamos as vantagens deste sistema.
- Alta eficiência. Cerca de 4-6 quilowatts de fornecimento de calor saem de um quilowatt de consumíveis (eletricidade). Esta é uma ordem de magnitude maior do que qualquer caldeira de combustível tradicional.
- A autonomia do aparelho está no fato de seu funcionamento não necessitar de matéria orgânica. Isso elimina o problema de estabelecer as comunicações apropriadas.
- Versatilidade. Um conjunto combina unidades de água, calor e refrigeração.
- Alto nível de segurança. Ao contrário das caldeiras, que têm potencial para explodir ou pegar fogo, esse projeto não inclui elementos que, se aquecidos, podem causar incêndio. Além disso, todas as peças são seguras para o meio ambiente e temperaturas extremas.
- A confiabilidade da unidade é garantida pela automação integrada, que pode ser mantida por um operador sem habilidades especiais.
- Longa vida útil. O dispositivo dura de 30 a 50 anos, o que é muito superior aos sistemas de aquecimento padrão.
Recursos
A operação da bomba de calor não é apenas econômica, mas também prática. Os seguintes fatos atestam isso:
- local mínimo para arranjo (a sonda está localizada no subsolo, o que exclui seus danos);
- ambiente não poluído, que atende a todos os padrões internacionais;
- sem especialpermissão para instalar este equipamento, o que simplifica muito o processo de documentação em toda a fase de construção;
- A construção compensa em alguns anos.
Operação e Manutenção
O funcionamento de uma bomba de calor para a casa é idêntico ao funcionamento de um frigorífico familiar a todos. A diferença é que em vez de frio, a unidade produz calor. Freon é a substância ativa neste sistema. É um gás líquido que tem um baixo ponto de ebulição. Ao evaporar, leva calor, devolvendo-o no processo de condensação. Para garantir o funcionamento adequado, as dimensões do acessório não devem exceder as dimensões de uma máquina de lavar automática padrão.
Bomba de calor - princípio do circuito interno:
- sistema de trabalho é na água ou subterrâneo;
- o esquema de projeto inclui um trocador coletor e dutos de conexão com interação interna com abastecimento do solo ou água;
- o sistema inclui dispositivos de comunicação configurados para configuração geral;
- é possível controlar o sistema controlando o processo através de um computador pessoal ou tablet (smartphone).
- unidade de refrigeração é projetada para localização central e local de sistemas de refrigeração;
- há uma unidade de bomba adicional responsável pelo aquecimento do piso.
Nuances de design
O sistema de bomba de calor distribui o calor uniformemente por toda a área. Não são observadas zonas de superaquecimento,a temperatura máxima do refrigerante geralmente não excede 33 graus. As estatísticas mostram que isso é 2-3% menor em termos de economia em comparação com os radiadores do tipo padrão.
Estruturalmente, esse tipo de aquecimento é dividido em duas variedades: sistemas bivalentes e monovalentes. Ambas as configurações incluem um coletor de troca de calor e radiadores com tubos de ligação. Conexões com gaxetas e torneiras também são conectadas a elas.
Aquecimento
É mais relevante aquecer uma casa com bomba de calor em regiões com clima severo usando um design bivalente. Graças à segunda fonte de calor, a faixa de temperaturas fornecidas é estendida, o que permite atingir temperaturas de até 20 graus Celsius.
Vale a pena notar que a potência ao instalar uma bomba de calor é limitada a 75-80 por cento do efeito possível. Os parâmetros ausentes são compensados por uma fonte de calor adicional. Ao mesmo tempo, as diferenças de desempenho são insignificantes. Se nos concentrarmos no aquecimento completo com um sistema geotérmico, é possível conectar um aquecedor elétrico de água ao sistema, que funcionará normalmente se a temperatura ambiente não cair abaixo de 20 graus abaixo de zero.
Comparação com fontes alternativas
A instalação de uma bomba de calor é relevante em regiões onde não há gasoduto global, e nem sempre é rentável e prático comprar uma fonte de calor engarrafada. Comparado à madeira e ao carvão, o sistema em questão é muito mais eficiente e nãorequer custos trabalhistas significativos.
Outros benefícios:
- caldeira de refrigerante líquido requer uma quantidade significativa de matéria-prima e uma sala especial, o que é inadequado para pequenas casas de campo;
- aquecimento elétrico é substancialmente mais caro;
- equipamento a gás também é caro e requer todos os tipos de licenças e regras de instalação.
Apesar de a instalação de uma bomba de calor ser mais cara do que a instalação de equipamentos a gás, a energia do ambiente não exige posteriormente um pagamento mensal. O efeito econômico se manifestará em apenas alguns meses.
Retorno
Em um valor numérico, o desempenho do agregado em questão não é tão fácil de calcular. Esta informação depende do custo inicial da unidade e de suas condições de operação. Em qualquer caso, a quantidade de energia consumida pelo dispositivo especificado é 3-4 vezes menor que a dos sistemas alternativos de aquecimento.
A máxima eficiência é alcançada quando as seguintes regras são observadas:
- A sala aquecida deve ser isolada para um parâmetro de perda de pelo menos 100 W/sq. m. Esta relação é determinante na rentabilidade da instalação de uma bomba de calor.
- O equipamento em questão deve ser conectado a fontes de aquecimento de baixa temperatura. A faixa térmica desses fornecedores deve variar entre 30-40 graus Celsius (pisos quentes, convectores, condicionadores de ar, etc.).
Instalação e manutenção
O trocador de calor em todo o sistema é o nó mais "sofredor". Durante a instalação, muitas vezes são cometidos erros em termos de subestimar os diâmetros de trabalho dos tubos. Se você remover a economia de materiais, é desejável usar linhas e conectores de polietileno que toleram bem as flutuações térmicas. O uso de polipropileno é fortemente desencorajado.
Conecte todas as partes da tubulação com elementos que atendam aos requisitos das regras de instalação subterrânea e confiabilidade. Nesse caso, você não deve usar conexões de compressão baratas que vazam após vários meses de operação. A melhor opção é usar solda por eletrofusão.
É importante o uso correto de gaxetas para poços, que permitem garantir o máximo contato da sonda térmica com o solo. Para fazer isso, os ninhos preparados no solo são preenchidos com uma composição que possui características de condução de calor não inferiores às do próprio solo. Pode ser areia com uma pequena inclusão de cimento ou concreto. Pedra britada e soluções semelhantes com componentes pontiagudos são melhor excluídas.
Erros típicos
Para entender o que é uma bomba de calor, você precisa se lembrar dos erros típicos que os usuários cometem ao instalar este dispositivo.
Isso se refere a:
- Comprimento insuficiente dos tubos condutores do circuito primário. Isso está repleto de congelamento do refrigerante, o problema é corrigido redirecionando a tubulação ou equipando um circuito adicional.
- Diminuiçãodiâmetro dos elementos conjugados. Como resultado, a potência de todo o sistema é reduzida, o que exige a reinstalação do trocador de calor.
- A colocação máxima das roscas do circuito implica o congelamento do líquido no sistema. Será necessário um desvio adicional ou rearranjo da estrutura existente.
- Utilização de conexões de compressão e peças de polipropileno. O refrigerante no sistema congela, seu vazamento é observado nas junções. A saída da situação é desmontar o objeto e colocá-lo de acordo com um novo projeto.
Resumir
Com base nas informações acima, a bomba de calor será uma alternativa boa e econômica aos métodos tradicionais de aquecimento. A instalação de tais equipamentos, além das vantagens indicadas, garante ao proprietário independência de fatores externos (interrupções no fornecimento de gás ou eletricidade). Além disso, a energia natural é gratuita e disponível em quantidades ilimitadas.
