Uma bomba de calor ar-água moderna é um dispositivo extremamente útil. Mesmo se a temperatura externa se aproximar de zero, pode aquecer com sucesso salas bastante grandes. Se as bombas de calor do tipo "solo-água" ou "água-água" são mais fáceis de instalar em uma casa particular com uma área espaçosa, então o modelo "ar-água" pode ser facilmente instalado em áreas urbanas edifícios, tanto residenciais como de escritórios.
- 2 Vantagens e desvantagens de tal aquecimento
- 3 Algoritmo para montar uma unidade caseira
- 4 Algumas palavras sobre cálculos de poder
- 5 Tecnologia de manutenção correta
O que você precisa saber?
Pode-se dizer que, uma vez que as bombas de calor são tão eficientes, por que são tão mal utilizadas. A questão toda está no alto custo do equipamento e da instalação. É por esta simples razão que muitos recusam esta solução e escolhem, digamos, caldeiras elétricas ou a carvão. No entanto, não vale a pena descartar essa opção por vários motivos, que com certeza iremos mencionar neste artigo. As bombas de calor, uma vez instaladas, tornam-se muito econômicas, pois utilizam a energia do solo. A bomba de origem terrestre é 3 em 1. Ela combina não apenas uma caldeira de aquecimento e um sistema de água quente, mas também um ar condicionado. Vamos dar uma olhada neste equipamento e considerar todos os seus pontos fortes e fracos.
Parte externa
A unidade externa da bomba de calor está localizada atrás das venezianas transparentes ao ar. É grande o suficiente e se parece com um ar condicionado industrial. No inverno, o corpo da bomba congela e é coberto por uma densa camada de neve. Esse é um processo previsto em seu trabalho - de acordo com seus algoritmos internos, o equipamento regularmente vai descongelar e descongelar totalmente. Depois disso, tudo se repete.
O princípio da unidade
O princípio de funcionamento de uma bomba de calor para aquecimento baseia-se na utilização da diferença de potencial da energia térmica. É por isso que esses equipamentos podem ser usados em qualquer ambiente. O principal é que sua temperatura seja de pelo menos 1 grau Celsius.
Temos um refrigerante que se move através da tubulação, onde, de fato, aquece de 2 a 5 graus. Depois disso, o refrigerante entra no trocador de calor (circuito interno), de onde libera a energia coletada. Neste momento, existe um refrigerante no circuito externo, que possui um baixo ponto de ebulição. Conseqüentemente, ele se transforma em gás. À medida que entra no compressor, o gás é comprimido, o que aumenta ainda mais a sua temperatura. Em seguida, o gás vai para o condensador, onde perde o calor, passando para o sistema de aquecimento. O refrigerante se torna líquido e flui de volta para o circuito externo.
Bomba de calor de fonte subterrânea: quanto menor a potência, mais barata é a instalação.
O custo do investimento é diretamente proporcional à capacidade térmica da instalação. Portanto, apesar de o fator de eficiência da bomba para águas subterrâneas não diminuir com a chegada de geadas severas, vale a pena considerar o uso de bomba de calor em sistema bivalente.
A forma mais fácil é equipá-lo com um aquecedor elétrico instantâneo de água (via de regra é oferecido como equipamento adicional - para instalação no corpo da bomba de calor). Em seguida, o ponto de bivalência é determinado e a saída de calor necessária da bomba é determinada para ele.
Se a bomba pode aquecer uma casa localizada na zona climática III e é assumido que um aquecedor elétrico pode movê-la abaixo da temperatura do ar externo de -10 graus Celsius, então sua energia térmica pode ser 25% menor da carga de calor projetada.O custo de fabricação de um trocador de calor de solo será o mesmo menor.
Neste exemplo, em vez de uma potência de 10,9 kW, 8,2 kW é suficiente. E, nesse sentido, a área do trocador de calor horizontal pode ter 410 m2 em vez de 545 m2 e a profundidade do vertical é de 164 m em vez de 218 metros. Além do preço mais baixo, a vantagem é, portanto, também menos espaço necessário.
Resumidamente sobre os tipos de bombas de calor
Vários projetos populares de bombas geotérmicas são conhecidos hoje. Mas em qualquer caso, seu princípio de funcionamento pode ser comparado com o trabalho de equipamentos de refrigeração. Por isso, independentemente do tipo, a bomba pode ser usada como ar condicionado no verão. Assim, as bombas de calor são classificadas de acordo com onde podem extrair calor:
- A partir do solo;
- Do reservatório;
- A partir do nada.
O primeiro tipo é mais preferível em regiões frias. O fato é que a temperatura do ar geralmente cai para -20 e abaixo (por exemplo, a Federação Russa), mas a profundidade de congelamento do solo geralmente é insignificante. Quanto aos reservatórios, eles não estão por toda parte, e não é muito aconselhável utilizá-los. Em qualquer caso, é melhor escolher uma bomba de calor de fonte subterrânea para aquecimento doméstico. Examinamos um pouco o princípio de funcionamento do aparelho, então vamos além.
Bomba de calor Cooper & Hunter NORDIC PREMIUM (inversor)
Descrição da série NORDIC PREMIUM
Classe A ++- corpo ampliado para maior produtividade e maior eficiência;
- display LED elegante, invisível quando o aparelho está desligado;
- Controlado por tecnologia de controle contínuo, a velocidade do ventilador é ajustável na faixa de 1% -100% da velocidade mínima à máxima;
- faixa de temperatura de operação: de + 18 ° C a + 48 ° C para resfriamento, de -23 ° C a + 24 ° C para aquecimento.
lista de preços para bombas de calor da série NORDIC PREMIUM em São Petersburgo
| Modelo | Área da sala, m2 | Produtividade, kW | Consumo de eletricidade, kW | Preço, esfregue | ||
| resfriado | aquecer | resfriado | aquecer | |||
| CH-S09FTXN-PS (PW) | até 25 | 2.64 | 3,00 | 0,56 (0,06-1,45) | 0,59 (0,14-1,55) | 61275 p. - (PS - Prata) 64575 p. - (PW - branco) |
| CH-S12FTXN-PS (PW) | até 35 | 3,52 | 3,90 | 0,77 (0,06-1,56) | 0,80 (0,1-1,65) | 62250 RUB - (PS - Prata) 67800 p. - (PW - branco) |
| CH-S18FTXN-PS (PW) | até 55 | 5,30 | 5,60 | 1,19 (0,10-2,46) | 1,19 (0,20-2,30) | |
| CH-S24FTXN-PS (PW) | até 70 | 6,60 | 6,80 | 1,50 (0,10-2,80) | 1,45 (0,21-2,50) | |
"Água subterrânea": qual a melhor localização?
Tirar o calor do solo é considerado o mais adequado e racional. Isso se deve ao fato de que praticamente não há oscilações de temperatura na profundidade de 5 metros. Um fluido especial é usado como portador de calor. É comumente chamada de salmoura. É totalmente amigo do ambiente.
Quanto ao método de colocação, ou seja, horizontal e vertical. O primeiro tipo é caracterizado pelo fato de que os tubos de plástico, representando o contorno externo, são colocados horizontalmente no quadrado. Isso é muito problemático, uma vez que o trabalho de assentamento deve ser realizado em uma área de 25-50 metros quadrados. No caso de poços verticais, os poços verticais são perfurados com profundidade de 50-150 metros. Quanto mais profundas as sondas forem colocadas, mais eficiente será a bomba de calor geotérmica. Já consideramos o princípio de operação e agora falaremos sobre detalhes importantes.
Bombas de calor móveis Cooper & Hunter
Ar condicionado móvel, baixo nível de ruído, proteção contra incêndio, 5 níveis de revestimento protetor "V-protect",
Descrição da série MOBILE
- "Cold Plasma" - uma nova geração de tecnologia de purificação de ar total;
- Projeto especial para instalações profissionais;
- Maior recurso de trabalho;
- Baixo nível de ruído;
- Classe A de maior eficiência energética;
- Design lacônico compacto;
- Exibindo a hora atual do dia no controle remoto;
- Design compacto de alta tecnologia
lista de preços para bombas de calor móveis Cooper & Hunter
| Modelo | Área da sala, m2 | Produtividade, kW | Consumo de eletricidade, kW | Preço, esfregue | ||
| resfriado | aquecer | resfriado | aquecer | |||
| CH-M09K6S | até 25 | 2,64 | 2,64 | 38900 | ||
| CH-M12K6B | até 35 | 3,52 | 3,52 | 55500 | ||
| CH-M12K7S | até 35 | 3,52 | 3,52 | 55500 | ||
| CH-M10K7B | até 30 | 2,93 | 2,93 | 48500 | ||
| CH-M10K7S | até 30 | 2,93 | 2,93 | 48500 | ||
Você pode comprar um condicionador de ar com bomba de calor Cooper e Hunter em nosso escritório em São Petersburgo. Os preços dos condicionadores de ar com bomba de calor Cooper e Hunter estão listados acima. Também é possível adquirir um condicionador de ar com bomba de calor Cooper e Hunter com instalação.
Bomba de calor "Água para água": princípio de funcionamento
Além disso, não descarte imediatamente a possibilidade de usar a energia cinética da água. O fato é que em grandes profundidades, a temperatura permanece bastante elevada e varia em pequenas faixas, se é que isso acontece. Você pode ir de várias maneiras e usar:
- Corpos d'água abertos, como rios e lagos.
- Água subterrânea (bem, bem).
- Águas residuais de ciclos industriais (abastecimento de água de retorno).
Do ponto de vista econômico e técnico, a maneira mais fácil é configurar o funcionamento de uma bomba geotérmica em um reservatório aberto. Ao mesmo tempo, não existem diferenças estruturais significativas entre as bombas "solo-água" e "água-água". Neste último caso, os tubos imersos em um reservatório aberto são alimentados com uma carga. No que se refere ao aproveitamento das águas subterrâneas, o projeto e a instalação são mais complexos. É necessário alocar um poço separado para descarga de água.
O princípio de funcionamento da bomba de calor ar-água
Esse tipo de bomba é considerada uma das menos eficientes por diversos motivos. Primeiro, na estação fria, a temperatura das massas de ar cai significativamente. Em última análise, isso leva a uma diminuição na potência da bomba. Pode não suportar o aquecimento de uma casa grande. Em segundo lugar, o design é mais complexo e menos confiável. No entanto, os custos de instalação e manutenção são reduzidos significativamente. Isso se deve ao fato de que você não precisa de um reservatório, de um poço, e não precisa cavar valas para canos em sua casa de verão.
O sistema é colocado na cobertura do prédio ou em outro local adequado. É importante notar que este design tem uma vantagem significativa. Consiste na possibilidade de utilizar gases de escape, ar que sai novamente da divisão. Isso pode compensar a capacidade insuficiente do equipamento no inverno.
Conclusões baseadas nos resultados do uso
Todo o sistema de ventilação e aquecimento pronto para uso custa cerca de 280.000 rublos. Aqui é preciso levar em conta que o trabalho foi feito por nossa conta e, na compra de equipamentos e materiais, aproveitou-se ao máximo o talento dos descontos “knock out”.
Muitos não acreditam que em nossas latitudes seja possível aquecer o ar aquecido por eletricidade. Por experiência própria, podemos dizer que isso é real. Esses sistemas funcionam e até economizam dinheiro. A quantidade média mensal de aquecimento em nosso país é de 6.000 a 8.000 rublos. Pela experiência de vizinhos com casas de tamanho semelhante, sabemos que eles pagam 20.000 e 25.000 rublos por mês. Acontece que todos os nossos custos de instalação de uma bomba de calor ar-ar serão totalmente compensados em cerca de 2 anos.
Bombas ar-ar e muito mais
Essas instalações são ainda menos comuns do que "Ar-Água", por uma série de razões. Como você deve ter adivinhado, em nosso caso, o ar é usado como um transportador de calor, que aquece a partir de uma massa de ar mais quente do ambiente. Há um grande número de desvantagens de tal sistema, que vão desde a baixa produtividade ao alto custo.Uma bomba de calor ar-ar, cujo princípio você conhece, não é ruim apenas em regiões quentes.
Existem pontos fortes aqui também. Primeiro, o baixo custo do refrigerante. Provavelmente, você não encontrará um vazamento na linha de ar. Em segundo lugar, a eficácia de tal solução é extremamente elevada no período da primavera-outono. No inverno, é impraticável usar uma bomba de calor de ar, cujo princípio de funcionamento consideramos.
As vantagens e desvantagens de tal aquecimento
Uma bomba de calor ar-água moderna é eficiente e permite que você economize significativamente no aquecimento, porque:
- o ar pode ser considerado o recurso renovável mais acessível e mais barato;
- o custo de instalação de tal unidade será mais barato do que instalar outros tipos de bomba de calor (água subterrânea, água-água, etc.), e todo o processo é mais fácil e rápido;
- o aquecimento pode ser realizado mesmo com temperaturas exteriores negativas;
- o dispositivo funciona quase silenciosamente;
- fornece uma troca de ar eficaz dentro da sala;
- a instalação pode ser controlada no modo automático.
Na verdade, ao construir uma bomba de calor de ar, você não precisa perfurar poços ou realizar escavações em grande escala, você não precisa construir um trocador de calor para o circuito externo, etc. Você precisará de dois pequenos canais através dos quais o ar será ser acolhido e depois devolvido ao exterior. Para isso, dois pequenos dutos isolados são colocados no solo. Também existem modelos que não precisam de tais pipelines.
Uma bomba de calor ar-água requer um grande ventilador para fornecer ar ao evaporador. As pás do ventilador devem ser cobertas com uma grade
Existem algumas desvantagens neste design, mas devem ser levadas em consideração. Embora se acredite que uma bomba de calor de ar pode funcionar com eficiência durante todo o ano, ainda é melhor usá-la em uma área com invernos amenos e quentes. Não é recomendado ligar essa bomba de calor em temperaturas abaixo de -7 graus. Ao mesmo tempo, a eficiência do sistema no inverno será menor do que na primavera ou no outono. Embora os fabricantes afirmem que os modelos industriais de bombas de calor deste tipo podem funcionar com bastante sucesso, mesmo a -25 Celsius. Em uma área com clima adverso, a opção mais lucrativa pode ser uma combinação de uma bomba de calor e uma caldeira de aquecimento tradicional, que só liga quando o tempo frio intenso chega.
Claro, qualquer bomba de calor requer eletricidade para funcionar. Para cada quilowatt de eletricidade consumido, o dispositivo permite obter 3-4 kW de energia natural. Portanto, no final das contas, a utilização de uma bomba de calor para aquecimento é economicamente vantajosa em comparação com o custo de aquecimento a gás, diesel, combustível sólido ou aquecimento com caldeira elétrica. No entanto, você não deve esquecer a dependência do sistema da disponibilidade de eletricidade.
Bomba de calor caseira
Estudos têm demonstrado que o período de recuperação do equipamento depende diretamente da área aquecida. Se estamos falando de uma casa de 400 metros quadrados, isso significa aproximadamente 2 a 2,5 anos. Mas para quem tem uma caixa menor, é bem possível usar bombas caseiras. Pode parecer difícil fazer esse equipamento, mas na verdade não é. Basta adquirir os componentes necessários e você pode prosseguir com a instalação.
O primeiro passo é comprar um compressor. Você pode pegar o do ar condicionado. Monte-o da mesma forma na parede do edifício. Além disso, é necessário um capacitor. Você pode construí-lo sozinho ou comprá-lo. Se você for com o primeiro método, vai precisar de uma bobina de cobre com espessura de pelo menos 1 mm, ela é colocada na caixa. Pode ser um tanque de tamanho adequado. Após a instalação, o tanque é soldado e as conexões roscadas necessárias são feitas.
Bomba de calor Cooper & Hunter VERITAS
Novo para 2020! "CH 7-SKY Technology" - um sistema de filtragem complexo baseado em sete filtros de amplo espectro, "CH SMART-ION Filter" - uma nova geração de tecnologia de purificação de ar total, design exclusivo da unidade interna, operação para resfriamento até - 24 ° C para aquecer até -15 ° C. Função "+ 8 ° C". Equipamento premium de economia de energia GENERATON IV (maior controle de qualidade de montagem e materiais), luz de fundo de controle remoto para uso conveniente no escuro. Módulo Wi-Fi para controle via smartphone / tablet. Software avançado que otimiza a operação do ar condicionado em uma ampla gama de velocidades de compressor
Descrição da série VERITAS
- Inversor Classe A ++;
- Tecnologia CH 7-SKY - um sistema de filtragem complexo baseado em sete filtros de amplo espectro;
- "CH SMART-ION Filter" - uma tecnologia de purificação total de ar de nova geração;
- Faixa de temperatura de trabalho efetivo de -15 ° C a + 24 ° C para calor, de -15 ° C a + 48 ° C para frio;
- Conjunto completo premium com economia de energia "GENERATON V" (maior controle de qualidade de montagem e materiais);
- Auto-limpeza da unidade interior;
- Persianas angulares que cobrem todo o volume da sala.
lista de preços para bombas de calor da série VERITAS em São Petersburgo
| Modelo | Área da sala, m2 | Produtividade, kW | Consumo de eletricidade, kW | Preço, esfregue | ||
| resfriado | aquecer | resfriado | aquecer | |||
| CH-S07FTXQ | até 20 | 2,2 | 2,3 | 0,61 | 0,6 | 37350 |
| CH-S09FTXQ | até 25 | 2,6 | 2,8 | 0,72 | 0,73 | 42375 |
| CH-S12FTXQ | até 35 | 3,5 | 3,6 | 0,97 | 0,95 | 44925 |
| CH-S18FTXQ | até 55 | 5 | 5,3 | 1,43 | 1,38 | 63375 |
| CH-S24FTXQ | até 70 | 6,7 | 7,25 | 1,88 | 1,95 | 92400 |
A parte final do trabalho
Em todo o caso, na fase final, terá de contratar um especialista. É uma pessoa experiente que deve soldar tubos de cobre, bombear freon e também ligar o compressor pela primeira vez. Após a montagem de toda a estrutura, ela é conectada ao sistema de aquecimento interno. O circuito externo é instalado por último e suas características dependem do tipo de bomba de calor utilizada.
Não negligencie um ponto tão importante como substituir a fiação desatualizada ou danificada da casa. Os especialistas recomendam a instalação de um medidor com capacidade de pelo menos 40 amperes, o que deve ser suficiente para o funcionamento de uma bomba de calor. Não será supérfluo notar que, em alguns casos, esse equipamento não corresponde às expectativas. Isso se deve, em particular, a cálculos termodinâmicos imprecisos. Para que não aconteça que você gastou muito dinheiro com aquecimento e no inverno teve que instalar uma caldeira a carvão, entre em contato com organizações de confiança com críticas positivas.
Esquemas de circulação de refrigerante
Ao operar uma bomba de calor (HP), três circuitos fechados são usados através dos quais vários líquidos / gases circulam - agentes de transferência de calor. Cada um deles desempenha suas próprias funções.
Loop para pegar o potencial da fonte de energia
Ao aspirar o calor do ar, é usado um sopro artificial da carcaça do evaporador com fluxos de ar dos ventiladores.
Um ciclo fechado de um fluido de transferência de calor para transferência de calor para um ambiente aquático ou terra é realizado por meio de dutos que conectam a bobina do evaporador a um coletor rebaixado no fundo do reservatório ou enterrado no solo a uma distância que excede o congelamento do solo em clima frio severo.
Os líquidos anticongelantes à base de soluções aquosas diluídas de álcool são usados como um transportador de calor. Eles são comumente chamados de "anticongelantes" ou "salmouras". Sob a influência de uma temperatura mais elevada (≥ + 3 ° C), sobem até o evaporador, transferem calor para o mesmo e, após resfriamento (≈-3 ° C), são direcionados de volta à fonte de energia pela gravidade, proporcionando uma circulação contínua.
Contorno interno
Um refrigerante à base de freon circula por ele, "elevando" o calor a um nível mais alto. Sob a influência da temperatura, ele passa sequencialmente para o estado gasoso e para o estado líquido.
O contorno interno inclui:
- um evaporador que tira energia da salmoura e a transfere para o freon, que ferve ao mesmo tempo e se torna um gás rarefeito;
- um compressor que comprime o gás a alta pressão. Ao mesmo tempo, a temperatura do freon aumenta drasticamente;
- um condensador, no qual o gás quente transfere sua energia para o refrigerante do circuito de saída e se resfria, passando para o estado líquido;
- acelerador (válvula de expansão), que reduz o freon devido à queda de pressão ao estado de vapor saturado para entrar no evaporador. Conforme o refrigerante flui pela abertura estreita, a pressão do meio de aquecimento cai para o valor inicial.
Circuito de saída
A água circula aqui. É aquecido em uma serpentina de condensador para uso em um sistema de aquecimento de líquido convencional.Com este método, sua temperatura chega a cerca de 35 ° C, o que o torna adequado para uso no sistema "Piso aquecido" com longas linhas que permitem que a energia gerada seja transmitida de maneira uniforme para todo o volume da sala.
Usar apenas radiadores de aquecimento, que criam menos troca de calor com o espaço das salas, não é tão eficaz.
Segurança e respeito pelo meio ambiente acima de tudo
O aquecimento com as bombas descritas neste artigo é um dos métodos mais ecológicos. Isso se deve principalmente à redução das emissões de dióxido de carbono na atmosfera, bem como à conservação de recursos energéticos não renováveis. A propósito, no nosso caso, recursos renováveis são usados, então não há necessidade de ter medo que o calor acabe repentinamente. Graças ao uso de uma substância que ferve a baixas temperaturas, tornou-se possível realizar o ciclo termodinâmico reverso e, com menos energia, obter uma quantidade suficiente de calor para dentro da casa. Quanto à segurança contra incêndio, tudo está claro. Não há possibilidade de vazamento de gás ou óleo combustível, explosão, locais perigosos para armazenamento de materiais inflamáveis e muito mais. A este respeito, as bombas de calor são muito boas.
Parâmetros operacionais do equipamento
As geadas severas na região de Moscou são raras, a experiência mostra que a temperatura raramente cai abaixo de -25 ℃. Calculou-se que nessas condições uma bomba que produza 15 kW de calor será suficiente para a casa da área disponível. O orçamento do sistema nos custou cerca de 150.000 rublos.
A eficiência das bombas de ar também muda dependendo das condições externas. No nosso caso, descobriu-se que, com o consumo de 1 quilowatt-hora de eletricidade, o sistema produzia de 2 a 2,5 kW de calor. É mínimo. Se houver um leve degelo do lado de fora com uma temperatura ligeiramente acima de zero, então haverá 3,5 kW de calor.
A casa é uniformemente aquecida pelo ar quente, não há radiadores ou pisos quentes. O ar fresco externo é constantemente adicionado ao sistema por meio do recuperador.
A tarefa do recuperador é economizar calor adicional. Com a sua ajuda, o ar que sai da rua é aquecido por aquele que é expulso de casa à força, por exemplo, das casas de banho. A temperatura ambiente desejada é definida no controle remoto.
Comando automático, à noite a temperatura é reduzida para maior conforto.
