Una moderna bomba de calor aire-aigua és un dispositiu extremadament útil. Fins i tot si la temperatura exterior s’acosta a zero, pot escalfar amb èxit habitacions bastant grans. Si les bombes de calor del tipus "terra-a-aigua" o "aigua-a-aigua" són més fàcils d'instal·lar en una casa privada amb una parcel·la àmplia, el model "aire-aigua" es pot instal·lar fàcilment en zones urbanes edificis, tant residencials com d’oficines.
- 2 Avantatges i desavantatges d’aquesta calefacció
- 3 Algorisme per muntar una unitat casolana
- 4 Unes paraules sobre els càlculs de potència
- 5 Tecnologia de manteniment correcta
Què cal saber?
Es pot dir que, atès que les bombes de calor són tan eficients, per què s’utilitzen tan malament? La qüestió es troba en l’alt cost de l’equip i la instal·lació. És per aquest simple motiu que molts rebutgen aquesta solució i trien, per exemple, calderes elèctriques o de carbó. Tot i això, no val la pena descartar aquesta opció per molts motius, que definitivament esmentarem en aquest article. Les bombes de calor, un cop instal·lades, esdevenen molt econòmiques ja que fan servir l’energia del sòl. La bomba de font de terra és de 3 en 1. Combina no només una caldera de calefacció i un sistema d’ACS, sinó també un aire condicionat. Vegem de prop aquest equip i considerem tots els seus punts forts i febles.
Part exterior
La unitat exterior de la bomba de calor es troba darrere de les persianes transparents a l’aire. És prou gran i sembla un aire condicionat industrial. A l’hivern, el cos de la bomba es congela i es cobreix amb una densa capa de neu. Es tracta d’un procés previst en el seu treball: segons els seus algoritmes interns, l’equip es descongela i es descongela completament. Després d’això, es repeteix tot.
El principi de la unitat
El principi de funcionament d'una bomba de calor per a la calefacció es basa en l'ús de la diferència de potencial d'energia tèrmica. És per això que aquest equip es pot utilitzar en qualsevol entorn. El més important és que la seva temperatura sigui d'almenys 1 grau centígrad.
Tenim un refrigerant que es mou a través de la canonada, on, de fet, s’escalfa entre 2 i 5 graus. Després d'això, el refrigerant entra a l'intercanviador de calor (circuit intern), on allibera l'energia recollida. En aquest moment, hi ha un refrigerant al circuit extern, que té un punt d’ebullició baix. En conseqüència, es converteix en gas. Quan entra al compressor, el gas es comprimeix, cosa que fa que la seva temperatura sigui encara més elevada. Després, el gas es dirigeix al condensador, on perd la calor, donant-lo al sistema de calefacció. El refrigerant es torna líquid i torna al circuit extern.
Bomba de calor de terra: com més baixa sigui la potència, més barata serà la instal·lació.
El cost de la inversió és directament proporcional a la capacitat tèrmica de la instal·lació. Per tant, tot i que el factor d’eficiència de la bomba per a aigües subterrànies no disminueix amb l’arribada de gelades severes, val la pena considerar l’ús d’una bomba de calor en un sistema bivalent.
La forma més senzilla és equipar-lo amb un escalfador d'aigua instantani elèctric (per regla general, s'ofereix com a equipament addicional - per a la instal·lació a la carcassa de la bomba de calor). A continuació, es determina el punt de bivalència i es determina la potència de calor requerida per a la bomba.
Si la bomba pot escalfar una casa situada a la zona climàtica III i se suposa que un escalfador elèctric la pot moure per sota de la temperatura de l’aire exterior de -10 graus centígrads, la seva potència tèrmica pot ser un 25% inferior a la càrrega de calor dissenyada.El cost de fabricació d’un intercanviador de calor terrestre serà inferior en la mateixa quantitat.
En aquest exemple, en lloc d'una potència de 10,9 kW, n'hi ha prou amb 8,2 kW. I, en aquest sentit, l’àrea de l’intercanviador de calor horitzontal pot tenir 410 m2 en lloc de 545 m2 i la profunditat del vertical és de 164 m en lloc de 218 metres. A part del preu més baix, l’avantatge és, per tant, també de menys espai.
Breument sobre els tipus de bombes de calor
Actualment es coneixen diversos dissenys de bombes geotèrmiques populars. Però, en qualsevol cas, el seu principi de funcionament es pot comparar amb el treball dels equips de refrigeració. És per això que, independentment del tipus, la bomba es pot utilitzar com a aparell d’aire condicionat a l’estiu. Per tant, les bombes de calor es classifiquen segons on poden extreure calor:
- Des de terra;
- Des de l'embassament;
- Fora de l’aire.
El primer tipus és el més preferible a les regions fredes. El fet és que la temperatura de l’aire sol baixar fins a -20 i per sota (per exemple, la Federació Russa), però la profunditat de congelació del sòl sol ser insignificant. Pel que fa als embassaments, no es troben a tot arreu i no és molt aconsellable utilitzar-los. En qualsevol cas, és millor triar una bomba de calor a terra per a la calefacció de la llar. Hem examinat una mica el principi de funcionament de la unitat, així que anem més enllà.
Bomba de calor Cooper & Hunter NORDIC PREMIUM (inversor)
Descripció de la sèrie NORDIC PREMIUM
Classe A ++- cos augmentat per a una major productivitat i eficiència;
- pantalla LED elegant, invisible quan el dispositiu està apagat;
- Controlada per una tecnologia de control continu, la velocitat del ventilador es pot ajustar entre l’1% i el 100% de la velocitat mínima a la màxima;
- rang de temperatura de funcionament: de + 18 ° C a + 48 ° C per a la refrigeració, de -23 ° C a + 24 ° C per a la calefacció.
llista de preus de les bombes de calor de la sèrie NORDIC PREMIUM a Sant Petersburg
| Model | Superfície de l'habitació, m2 | Productivitat, kW | Consum d'electricitat, kW | Preu, fregar | ||
| refredat | calor | refredat | calor | |||
| CH-S09FTXN-PS (PW) | fins a 25 | 2.64 | 3,00 | 0,56 (0,06-1,45) | 0,59 (0,14-1,55) | 61275 pàg. - (PS - Plata) 64575 pàg. - (PW - blanc) |
| CH-S12FTXN-PS (PW) | fins a 35 | 3,52 | 3,90 | 0,77 (0,06-1,56) | 0,80 (0,1-1,65) | 62250 RUB - (PS - Plata) 67800 pàg. - (PW - blanc) |
| CH-S18FTXN-PS (PW) | fins a 55 | 5,30 | 5,60 | 1,19 (0,10-2,46) | 1,19 (0,20-2,30) | |
| CH-S24FTXN-PS (PW) | fins a 70 | 6,60 | 6,80 | 1,50 (0,10-2,80) | 1,45 (0,21-2,50) | |
"Aigua subterrània": la millor manera de col·locar-la?
Obtenir calor del sòl es considera el més adequat i racional. Això es deu al fet que pràcticament no hi ha fluctuacions de temperatura a una profunditat de 5 metres. S'utilitza un fluid especial com a transportador de calor. Se sol anomenar salmorra. És totalment ecològic.
Pel que fa al mètode de col·locació, és a dir, horitzontal i vertical. El primer tipus es caracteritza pel fet que les canonades de plàstic, que representen el contorn exterior, es col·loquen horitzontalment sobre la plaça. Això és molt problemàtic, ja que els treballs de col·locació s’han de realitzar en una superfície de 25-50 metres quadrats. En el cas dels pous verticals, els pous verticals es perforen amb una profunditat de 50-150 metres. Com més profundes es col·loquen les sondes, més eficient serà la bomba de calor geotèrmica. Ja hem considerat el principi de funcionament i ara parlarem de detalls importants.
Bombes de calor mòbils Cooper & Hunter
Aire condicionat mòbil, Baix nivell de soroll, Protecció contra incendis, 5 nivells de recobriment protector "V-protect",
Descripció de la sèrie MOBILE
- "Cold Plasma": una nova generació de tecnologia total de purificació d'aire;
- Disseny especial per a instal·lacions professionals;
- Augment dels recursos de treball;
- Nivell de soroll baix;
- Classe A d’eficiència energètica més alta;
- Disseny lacònic compacte;
- Visualització de l'hora actual del dia al control remot;
- Disseny compacte d'alta tecnologia
llista de preus de les bombes de calor mòbils Cooper & Hunter
| Model | Superfície de l'habitació, m2 | Productivitat, kW | Consum d'electricitat, kW | Preu, fregar | ||
| refredat | calor | refredat | calor | |||
| CH-M09K6S | fins a 25 | 2,64 | 2,64 | 38900 | ||
| CH-M12K6B | fins a 35 | 3,52 | 3,52 | 55500 | ||
| CH-M12K7S | fins a 35 | 3,52 | 3,52 | 55500 | ||
| CH-M10K7B | fins a 30 | 2,93 | 2,93 | 48500 | ||
| CH-M10K7S | fins a 30 | 2,93 | 2,93 | 48500 | ||
Podeu comprar un aparell d’aire condicionat amb bomba de calor Cooper i Hunter a la nostra oficina de Sant Petersburg. Els preus dels aparells d’aire condicionat per bomba de calor Cooper i Hunter s’enumeren més amunt. També és possible adquirir una bomba de calor-aire condicionat Cooper i Hunter amb instal·lació.
Bomba de calor "Aigua-a-aigua": principi de funcionament
Tampoc no descartis immediatament la possibilitat d’utilitzar l’energia cinètica de l’aigua. El fet és que, a grans profunditats, la temperatura es manté força alta i varia en intervals reduïts, si això passa. Podeu utilitzar diverses maneres:
- Cossos d’aigua oberts com rius i llacs.
- Aigües subterrànies (pou, pou).
- Residus d’aigües procedents de cicles industrials (subministrament d’aigua de retorn).
Des del punt de vista econòmic i tècnic, la manera més senzilla és configurar el funcionament d’una bomba geotèrmica en un dipòsit obert. Al mateix temps, no hi ha diferències estructurals significatives entre les bombes "sòl-aigua" i "aigua-aigua". En aquest darrer cas, les canonades submergides en un dipòsit obert es subministren amb una càrrega. Pel que fa a l’ús d’aigües subterrànies, el disseny i la instal·lació són més complexos. Cal assignar un pou separat per a l’abocament d’aigua.
Principi de funcionament de la bomba de calor aire-aigua
Aquest tipus de bomba es considera una de les menys eficients per diversos motius. En primer lloc, a la temporada de fred, la temperatura de les masses d’aire baixa significativament. En última instància, això condueix a una disminució de la potència de la bomba. És possible que no pugui fer front a la calefacció d’una casa gran. En segon lloc, el disseny és més complex i menys fiable. No obstant això, els costos d’instal·lació i manteniment es redueixen significativament. Això es deu al fet que no necessiteu un embassament, un pou i no necessiteu excavar trinxeres per a canonades a la vostra casa d'estiu.
El sistema es col·loca al terrat de l’edifici o en un altre lloc adequat. Val a dir que aquest disseny té un avantatge significatiu. Consisteix en la possibilitat d’utilitzar gasos d’escapament, aire que surt de nou de l’habitació. Això pot compensar la insuficient capacitat de l’equip a l’hivern.
Conclusions basades en els resultats d’ús
Tot el sistema de ventilació i calefacció clau en mà costava uns 280.000 rubles. Aquí cal tenir en compte que el treball es va dur a terme tot sol i, a l’hora d’adquirir material i equips, es va aprofitar al màxim el talent de “fer fora” els descomptes.
Molts no creuen que a les nostres latituds sigui possible escalfar l’aire escalfat per electricitat. Per la nostra pròpia experiència, podem dir que això és real. Aquests sistemes funcionen i fins i tot estalvien diners. La quantitat mensual mitjana de calefacció al nostre país és de 6000-8000 rubles. Per l’experiència dels veïns amb cases de dimensions similars, sabem que paguen 20.000 i 25.000 rubles al mes. Resulta que tots els nostres costos d’instal·lació d’una bomba de calor aire-aire es pagaran completament en uns 2 anys.
Bombes aire-aire i molt més
Aquestes instal·lacions són fins i tot menys comunes que "Air-Water", per diversos motius. Com haureu endevinat, en el nostre cas, l’aire s’utilitza com a transportador de calor, que s’escalfa a partir d’una massa d’aire més càlida de l’entorn. Hi ha un gran nombre d’inconvenients d’un sistema d’aquest tipus, que van des de la baixa productivitat fins a l’alt cost.
Aquí també hi ha punts forts. En primer lloc, el baix cost del refrigerant. El més probable és que no us trobeu amb cap fuita de la línia d’aire. En segon lloc, l'eficàcia d'aquesta solució és extremadament alta durant el període de primavera-tardor. A l’hivern, no és pràctic utilitzar una bomba de calor d’aire, el principi de funcionament del qual hem tingut en compte.
Els avantatges i desavantatges d’aquesta calefacció
Una moderna bomba de calor aire-aigua és eficient i us permet estalviar significativament en calefacció, ja que:
- l’aire es pot anomenar el recurs renovable més accessible i més barat;
- el cost d’instal·lar aquesta unitat serà més barat que instal·lar altres tipus de bomba de calor (aigua subterrània, aigua-aigua, etc.), i tot el procés és més fàcil i ràpid.
- l'escalfament es pot realitzar fins i tot a temperatures exteriors negatives;
- el dispositiu funciona gairebé en silenci;
- proporciona un intercanvi d'aire efectiu a l'interior de l'habitació;
- la instal·lació es pot controlar en mode automàtic.
De fet, quan es construeix una bomba de calor d'aire, no cal perforar pous ni realitzar excavacions a gran escala, no cal construir un bescanviador de calor per al circuit extern, etc. ser acollit i després retornat a l’exterior. Per a això, es col·loquen dues petites canonades aïllades a terra. També hi ha models que no necessiten aquestes canonades.
Una bomba de calor aire-aigua requereix un ventilador gran per subministrar aire a l’evaporador. Les pales del ventilador s’han de cobrir amb una graella
Hi ha pocs desavantatges d’aquest disseny, però cal tenir-los en compte. Tot i que es creu que una bomba de calor d’aire pot funcionar de manera eficient durant tot l’any, és millor utilitzar-la en zones amb hiverns suaus i càlids. No es recomana activar aquesta bomba de calor a temperatures inferiors a -7 graus. Al mateix temps, l’eficiència del sistema a l’hivern serà inferior a la primavera o la tardor. Tot i que els fabricants afirmen que els models industrials d’aquest tipus de bomba de calor poden funcionar amb força èxit fins i tot a -25 centígrads. En una zona amb un clima dur, l’opció més rendible pot ser la combinació d’una bomba de calor i una caldera de calefacció tradicional, que només s’encén quan s’inicia un clima fred sever.
Per descomptat, qualsevol bomba de calor requereix electricitat per funcionar. Per cada quilowatt d’electricitat consumit, el dispositiu permet obtenir 3-4 kW d’energia natural. Per tant, al final, l’ús d’una bomba de calor per a la calefacció és econòmicament rendible en comparació amb el cost de la calefacció amb gas, gasoil, combustible sòlid o la calefacció amb una caldera elèctrica. Tot i això, no us heu d’oblidar de la dependència del sistema de la disponibilitat d’electricitat.
Bomba de calor casolana
Els estudis han demostrat que el període de recuperació de l'equip depèn directament de la zona escalfada. Si parlem d’una casa de 400 metres quadrats, aleshores es tracta d’uns 2-2,5 anys aproximadament. Però per a aquells que tinguin un allotjament més petit, és molt possible utilitzar bombes casolanes. Pot semblar que és difícil fabricar aquest equipament, però de fet no ho és. N’hi ha prou amb comprar els components necessaris i podeu continuar amb la instal·lació.
El primer pas és comprar un compressor. Podeu agafar el de l’aire condicionat. Muntar-lo de la mateixa manera a la paret de l’edifici. A més, es necessita un condensador. El podeu construir vosaltres mateixos o comprar-lo. Si seguiu el primer mètode, necessitareu una bobina de coure d’un gruix mínim d’1 mm, que es col·loca a la caixa. Pot ser un dipòsit d’una mida adequada. Després de la instal·lació, el tanc es solda i es realitzen les connexions roscades necessàries.
Bomba de calor Cooper & Hunter VERITAS
Novetat per al 2020 "CH 7-SKY Technology": un complex sistema de filtració basat en set filtres d'ampli espectre, "CH SMART-ION Filter": una nova generació de tecnologia total de purificació d'aire, disseny exclusiu de la unitat interior, operació per refredar-se fins a - 24 ° C per escalfar fins a -15 ° C. Funció "+ 8 ° C". Equips GENERATON IV d’estalvi energètic de primera qualitat (major control de qualitat del muntatge i dels materials), retroiluminació amb control remot per a un ús còmode a les fosques. Mòdul Wi-Fi per al control mitjançant telèfon intel·ligent / tauleta. Programari avançat que optimitza el funcionament de l’aire condicionat en una àmplia gamma de velocitats del compressor
Descripció de la sèrie VERITAS
- Inversor de classe A ++;
- "Tecnologia CH 7-SKY": un complex sistema de filtració basat en set filtres d'un ampli espectre d'acció;
- "Filtre CH SMART-ION": una tecnologia de purificació total d'aire de nova generació;
- Rang de temperatura de funcionament efectiu de -15 ° C a + 24 ° C per a la calor, de -15 ° C a + 48 ° C per al fred;
- Joc complet d'estalvi energètic "GENERATON V" de primera qualitat (major control de qualitat del muntatge i dels materials);
- Autoneteja de la unitat interior;
- Persianes gran angular que cobreixen tot el volum de l'habitació.
llista de preus de les bombes de calor de la sèrie VERITAS a Sant Petersburg
| Model | Superfície de l'habitació, m2 | Productivitat, kW | Consum d'electricitat, kW | Preu, fregar | ||
| refredat | calor | refredat | calor | |||
| CH-S07FTXQ | fins a 20 | 2,2 | 2,3 | 0,61 | 0,6 | 37350 |
| CH-S09FTXQ | fins a 25 | 2,6 | 2,8 | 0,72 | 0,73 | 42375 |
| CH-S12FTXQ | fins a 35 | 3,5 | 3,6 | 0,97 | 0,95 | 44925 |
| CH-S18FTXQ | fins a 55 | 5 | 5,3 | 1,43 | 1,38 | 63375 |
| CH-S24FTXQ | fins a 70 | 6,7 | 7,25 | 1,88 | 1,95 | 92400 |
La part final del treball
En qualsevol cas, a la fase final, haureu de contractar un especialista. És una persona coneixedora que ha de soldar canonades de coure, bombejar freó i també engegar el compressor per primera vegada. Després de muntar tota l’estructura, es connecta al sistema de calefacció intern. El circuit exterior s’instal·la per darrera vegada i les seves característiques depenen del tipus de bomba de calor utilitzada.
No oblideu un punt tan important com substituir el cablejat obsolet o danyat de la casa. Els experts recomanen instal·lar un comptador amb una capacitat mínima de 40 amperes, que hauria de ser suficient per al funcionament d’una bomba de calor. No serà superflu constatar que, en alguns casos, aquest equip no compleix les expectatives. Això es deu, en particular, a càlculs termodinàmics inexactes. Perquè no passi que hàgiu gastat molts diners en calefacció i, a l’hivern, hagueu d’instal·lar una caldera de carbó, poseu-vos en contacte amb organitzacions de confiança amb comentaris positius.
Esquemes de circulació de refrigerants
En accionar una bomba de calor (HP), s’utilitzen tres circuits tancats pels quals circulen diversos líquids / gasos: agents de transferència de calor. Cadascun d'ells compleix les seves pròpies funcions.
Bucle per captar el potencial de la font d'energia
Quan s'admet calor d'aire, s'utilitza un bufat artificial de la carcassa de l'evaporador amb flux d'aire dels ventiladors.
Es realitza un cicle tancat d’un fluid de transferència de calor per transferir calor a un medi aquós o terra a través de canonades que connecten la bobina de l’evaporador a un col·lector encastat al fons del dipòsit o enterrat al terra a una distància que excedeix la congelació del sòl en temps fred sever.
Els líquids anticongelants basats en solucions aquoses d’alcohol diluïdes s’utilitzen com a transportador de calor. Normalment se'ls anomena "anticongelants" o "salmorres". Sota la influència d’una temperatura més elevada (≥ + 3 ° C), s’eleven a l’evaporador, li transfereixen calor i, després de refredar-se (≈-3 ° C), es tornen a la font d’energia per gravetat, proporcionant una circulació contínua.
Contorn interior
Hi circula un refrigerant basat en freó, que "augmenta" la calor a un nivell superior. Sota la influència de la temperatura, passa seqüencialment a un estat gasós i líquid.
El contorn interior inclou:
- un evaporador que pren energia de les salmorres i la transfereix al freó, que bull alhora i es converteix en un gas enrarit;
- un compressor que comprimeix el gas a alta pressió. Al mateix temps, la temperatura del freó augmenta bruscament;
- un condensador en què el gas calent transfereix la seva energia al refrigerant del circuit de sortida i es refreda, passant a un estat líquid;
- gas (vàlvula d’expansió), que redueix el freó a causa de la caiguda de pressió a l’estat de vapor saturat per entrar a l’evaporador. A mesura que el refrigerant flueix pel forat estret, la pressió del medi escalfador baixa fins al valor inicial.
Circuit de sortida
Aquí hi circula aigua. S'escalfa en una bobina de condensador per utilitzar-lo en un sistema de calefacció de líquid convencional.Amb aquest mètode, la seva temperatura arriba a uns 35 ° C, cosa que el fa adequat per al seu ús en el sistema "Terra càlid" amb línies llargues que permeten transmetre l’energia generada de manera uniforme a tot el volum de l’habitació.
No és tan eficaç utilitzar només radiadors de calefacció, que generen menys intercanvi de calor amb l’espai de les habitacions.
Seguretat i amabilitat mediambiental sobretot
La calefacció amb les bombes descrites en aquest article és un dels mètodes més respectuosos amb el medi ambient. Això es deu principalment a la reducció de les emissions de diòxid de carboni a l'atmosfera, així com a la conservació de recursos energètics no renovables. Per cert, en el nostre cas, s’utilitzen recursos renovables, de manera que no cal tenir por que la calor acabi de cop. Gràcies a l’ús d’una substància que bull a baixes temperatures, es va poder realitzar el cicle termodinàmic invers i, amb menys energia, aconseguir una quantitat suficient de calor a la casa. Quant a la seguretat contra incendis, tot està clar. No hi ha possibilitat de fuites de gas o combustible, explosió, ni llocs perillosos per emmagatzemar materials inflamables i molt més. En aquest sentit, les bombes de calor són molt bones.
Paràmetres de funcionament dels equips
Les gelades greus a la regió de Moscou són rares; l'experiència ha demostrat que la temperatura poques vegades baixa de -25 ℃. Es va calcular que en aquestes condicions una bomba que produeixi 15 kW de calor serà suficient per a la casa de la zona disponible. El pressupost del sistema ens va costar uns 150.000 rubles.
L'eficiència de les bombes d'aire també canvia en funció de les condicions externes. En el nostre cas, va resultar que amb el consum d’1 quilowatt-hora d’electricitat, el sistema produïa 2-2,5 kW de calor. És mínim. Si a l'exterior hi ha un lleuger desgel amb una temperatura lleugerament superior a zero, produeix 3,5 kW de calor.
L’aire càlid escalfa la casa de manera uniforme, no hi ha radiadors ni terres càlids. A través del recuperador s’afegeix constantment aire fresc exterior al sistema.
La tasca del recuperador és estalviar calor addicionalment. Amb la seva ajuda, l’aire que surt del carrer s’escalfa pel que es tira forçadament fora de casa, per exemple, des dels banys. La temperatura ambient desitjada es defineix al comandament a distància.
Control automàtic, a la nit es redueix la temperatura per a una major comoditat.
