Dispositivo faça você mesmo e fabricação de uma bomba de calor ar-água

Nuances de manutenção programada de bombas de calor de fonte de ar

Para que a bomba de calor cumpra todo o seu prazo, é necessário, de tempos em tempos, realizar manipulações simples para sua manutenção. O plano de ação inclui:

• Limpeza atempada da unidade exterior da bomba.Isso diz respeito principalmente à base do ventilador e ao trocador de calor.
• Teste de vazamento programado do sistema de circulação de refrigerante.
• Troca de óleo na unidade do compressor e lubrificação das partes móveis do ventilador.
• Verificação dos cabos de alimentação.

Você não precisa gastar muito esforço para realizar essas ações, mas elas permitirão que você mantenha a bomba de calor em perfeitas condições por muito tempo.

Os proprietários de bombas de calor com fonte de ar disseram à FORUMHOUSE quanto esse tipo de aquecimento lhes custa no inverno e se eles se arrependeram de sua escolha

O aumento constante dos preços da energia faz com que os proprietários de imóveis suburbanos pensem em como reduzir os custos de aquecimento. Uma opção é construir uma casa isolada com perda mínima de calor. O segundo passo é instalar um sistema de aquecimento de baixa temperatura. O terceiro é aquecer o refrigerante com uma bomba de calor ar-água. À primeira vista, parece que esta é uma solução excessivamente cara, e a bomba de calor da fonte de ar funcionará de forma ineficiente no inverno. Vamos verificar se isso é verdade usando o exemplo de usuários do FORUMHOUSE que instalaram bombas de calor em sua casa.

• Aquecimento no inverno com uma bomba de calor ar-água - mito ou realidade
• Quanto calor uma bomba de calor ar-água gera em temperaturas abaixo de zero?
• Conclusões e Recomendações

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Caseiro de uma geladeira velha

É muito difícil montar uma bomba de calor ar-ar a partir de compressores e condensadores individuais com suas próprias mãos sem conhecimento especializado de engenharia. Mas para uma pequena sala ou uma estufa, você pode usar uma geladeira antiga.

A bomba de calor de ar mais simples pode ser feita a partir de um refrigerador, estendendo um duto de ar da rua e pendurando um ventilador na grade traseira do trocador de calor

Para fazer isso, você precisa fazer dois furos na porta da frente da geladeira. Através do primeiro, o ar da rua entrará no freezer e, através do segundo inferior, será trazido de volta à rua.

Ao mesmo tempo, durante a passagem pela câmara interna, liberará parte do calor que contém ao freon.

Também é possível simplesmente construir a máquina de refrigeração na parede com a porta aberta para o exterior e o permutador de calor na parte de trás para a sala. Mas deve-se ter em mente que a potência desse aquecedor será pequena e consumirá muita eletricidade.

O ar na sala é aquecido por um trocador de calor na parte traseira do refrigerador. No entanto, essa bomba de calor só é capaz de operar em temperaturas externas não inferiores a mais cinco graus Celsius.

Este aparelho foi projetado apenas para uso interno.

Em uma casa grande, o sistema de aquecimento de ar terá que ser complementado com dutos de ar que distribuem o ar quente uniformemente por todos os cômodos.

A instalação de uma bomba de calor ar-ar é extremamente simples. É necessário instalar as unidades externas e internas e, em seguida, conectá-las com um circuito com refrigerante.

A primeira parte do sistema é instalada no exterior: diretamente na fachada, telhado ou junto ao edifício. O segundo da casa pode ser colocado no teto ou na parede.

Recomenda-se montar a unidade externa a poucos metros da entrada da casa e longe das janelas, não se esqueça do ruído produzido pelo ventilador.

E o interno é instalado para que o fluxo de ar quente seja distribuído uniformemente por toda a sala.

Se for planejado aquecer uma casa com vários cômodos em andares diferentes com uma bomba de calor ar-ar, você terá que equipar um sistema de dutos de ventilação com injeção forçada.

Nesse caso, é melhor solicitar um projeto de um engenheiro competente, caso contrário, a potência da bomba de calor pode não ser suficiente para todas as instalações.

O contador de eletricidade e o dispositivo de proteção devem ser capazes de suportar os picos de carga gerados pela bomba de calor. Com uma forte onda de frio do lado de fora da janela, o compressor começa a consumir eletricidade muitas vezes mais do que o normal.

É melhor colocar uma linha de alimentação separada do quadro de distribuição para esse aquecedor de ar.

Atenção especial deve ser dada à instalação de tubos para freon. Mesmo os menores chips internos podem danificar o equipamento do compressor

Aqui você não pode prescindir de habilidades de solda de cobre. O reabastecimento de refrigerante geralmente deve ser confiado a um profissional para evitar problemas com vazamentos posteriores.

O que é uma bomba de calor para aquecer uma casa particular? Como funciona?

Um dispositivo especial capaz de extrair calor do ambiente é chamado de bomba de calor.

Tais dispositivos são usados ​​como o método principal ou adicional de aquecimento de ambientes. Alguns dispositivos também funcionam para resfriamento passivo do edifício - enquanto a bomba é usada tanto para resfriamento de verão quanto para aquecimento de inverno.

A energia do ambiente é usada como combustível. Tal aquecedor extrai calor do ar, água, águas subterrâneas e assim por diante, então este dispositivo é classificado como uma fonte de energia renovável.

Importante! Essas bombas requerem uma conexão elétrica para operar.Todos os dispositivos térmicos incluem um evaporador, um compressor, um condensador e uma válvula de expansão. Dependendo da fonte de calor, água, ar e outros dispositivos são diferenciados.

O princípio de operação é muito semelhante ao princípio do refrigerador (somente o refrigerador libera ar quente e a bomba absorve calor)

Dependendo da fonte de calor, água, ar e outros dispositivos são diferenciados. O princípio de operação é muito semelhante ao princípio do refrigerador (somente o refrigerador libera ar quente e a bomba absorve calor)

Todos os dispositivos térmicos incluem um evaporador, um compressor, um condensador e uma válvula de expansão. Dependendo da fonte de calor, água, ar e outros dispositivos são diferenciados. O princípio de funcionamento é muito semelhante ao de um refrigerador (somente o refrigerador libera ar quente e a bomba absorve calor).

A maioria dos dispositivos opera em temperaturas positivas e negativas, no entanto, a eficiência do dispositivo depende diretamente das condições externas (ou seja, quanto maior a temperatura ambiente, mais potente será o dispositivo). Em geral, o dispositivo funciona da seguinte forma:

1. A bomba de calor entra em contacto com as condições circundantes. Normalmente, o dispositivo extrai calor do solo, ar ou água (dependendo do tipo de dispositivo).
2. Um evaporador especial é instalado dentro do dispositivo, que é preenchido com refrigerante.
3. Ao entrar em contato com o meio ambiente, o refrigerante ferve e evapora.
4. Depois disso, o refrigerante na forma de vapor entra no compressor.
5. Lá ele encolhe - devido a isso, sua temperatura aumenta seriamente.
6. Depois disso, o gás aquecido entra no sistema de aquecimento, o que leva ao aquecimento do refrigerante principal, que é usado para aquecimento do ambiente.
7. O refrigerante esfria pouco a pouco. No final, volta a ser um líquido.
8. Em seguida, o refrigerante líquido entra em uma válvula especial, que reduz seriamente sua temperatura.
9. No final, o refrigerante entra novamente no evaporador, após o que o ciclo de aquecimento é repetido.

Foto 1. O princípio de funcionamento de uma bomba de calor terra-água. Azul indica frio, vermelho indica quente.

Vantagens:

• Amizade ambiental. Esses dispositivos são fontes de energia renovável que não poluem a atmosfera com suas emissões (enquanto o gás natural produz gases nocivos do efeito estufa, e a eletricidade é frequentemente usada para queimar carvão, que também polui o ar).
• Boa alternativa ao gás. Uma bomba de calor é ideal para aquecimento de ambientes nos casos em que o uso de gás é difícil por um motivo ou outro (por exemplo, quando a casa está longe de todas as principais utilidades). A bomba também se compara favoravelmente ao aquecimento a gás, pois a instalação de tal dispositivo não requer permissão do estado (mas ao perfurar um poço profundo, você ainda precisa obtê-lo).
• Fonte de calor adicional barata. A bomba é ideal como fonte de energia auxiliar barata (a melhor opção é usar gás no inverno e uma bomba na primavera e no outono).

Imperfeições:

1. Restrições térmicas em caso de utilização de bombas de água.Todos os dispositivos térmicos funcionam bem em temperaturas positivas, enquanto no caso de operação em temperaturas negativas, muitas bombas param de funcionar. Isso se deve principalmente ao fato de a água congelar, o que impossibilita seu uso como fonte de calor.
2. Pode haver problemas com dispositivos que usam água como calor. Se a água for usada para aquecimento, será necessário encontrar uma fonte estável. Na maioria das vezes, um poço deve ser perfurado para isso, devido ao qual os custos de instalação do dispositivo podem aumentar.

Atenção! As bombas geralmente custam de 5 a 10 vezes mais do que uma caldeira a gás, portanto, o uso de tais dispositivos para economizar dinheiro em alguns casos pode ser impraticável (para que a bomba pague, você precisará esperar vários anos)

Opções de circuito externo da bomba de calor

O circuito externo pode ser uma tubulação do trocador de calor que leva calor de um poço, solo ou reservatório. Cada uma dessas opções tem suas próprias características, vantagens e desvantagens, tanto durante a instalação quanto durante a operação. Portanto, vamos considerá-los com mais detalhes.

Fonte de energia térmica - poço

Para utilizar tal fonte de calor, é necessário perfurar um poço (um profundo ou vários rasos) ou utilizar um já existente. Acredita-se que 50-60 W de energia térmica podem ser obtidos a partir de um metro linear de um poço. Portanto, para 1 kW de potência da bomba de calor, serão necessários cerca de 20 m de poço.

Circuito externo da bomba de calor no poço

Vantagem: o poço não ocupa muito espaço no local e é caracterizado pela alta transferência de calor.

Desvantagem: um poço, especialmente profundo, deve ser perfurado com a ajuda de mecanismos ou máquinas especiais.

Fonte de calor - solo no local

Neste caso, o tubo do circuito externo deve ser colocado a uma profundidade que exceda a profundidade máxima de congelamento na área. Nesse caso, pode haver duas opções de colocação: remova todo o solo em uma determinada área e coloque o tubo em forma de ziguezagues e, em seguida, preencha tudo com solo, ou você pode colocar o tubo em valas cavadas para isso.

Bomba de calor "água subterrânea"

Para 1 kW de potência da bomba de calor, dependendo da profundidade de assentamento, densidade e teor de água do solo, podem ser necessários 35-50 m do circuito. A distância mínima entre os tubos do circuito é de 0,8 m.

Desvantagens deste tipo de contorno externo:

• para sua colocação, é necessária uma área suficientemente grande, na qual posteriormente não será possível plantar árvores ou arbustos, mas apenas um gramado, flores ou plantas anuais;
• uma grande quantidade de terraplenagem.

Loop externo na água

Outra opção para o contorno externo é que o tubo seja colocado no fundo do reservatório mais próximo, se estiver perto da casa. Nesse caso, o reservatório deve ser profundo o suficiente para não congelar no fundo no inverno. A partir de um metro linear desse circuito externo, pode ser obtido um máximo de cerca de 30 W de energia térmica (pelo menos 30 m de tubulação por 1 kW de potência da bomba de calor). Para garantir que a tubulação colocada no fundo não flutue, uma carga é colocada sobre ela - cerca de 5 kg por metro linear.

Circuito externo da bomba de calor no reservatório

Vantagem: não há necessidade de perfurar um poço ou realizar trabalhos de terraplanagem em uma grande área.

A principal desvantagem desse circuito externo é que nem sempre há um reservatório adequado perto da casa.

O princípio e o esquema de operação de uma bomba de calor, tipos

Princípio

O design de qualquer bomba de calor prevê 2 partes: externa (absorve o calor de fontes externas) e interna (transfere o calor retirado diretamente para o sistema de aquecimento da sala). As fontes externas renováveis ​​de energia térmica são, por exemplo, o calor da terra, do ar ou das águas subterrâneas. Este design permite reduzir significativamente o custo de aquecimento ou resfriamento de uma casa particular, porque aproximadamente 75% da energia é gerada graças a fontes gratuitas.

Esquema de trabalho

A composição da instalação de aquecimento inclui: evaporador; capacitor; uma válvula de descarga que reduz a pressão no sistema; compressor de aumento de pressão. Cada um desses nós está conectado entre si por um circuito fechado da tubulação, dentro do qual o refrigerante está localizado. O refrigerante nos primeiros ciclos está em estado líquido, no próximo - em estado gasoso. Essa substância possui baixo ponto de ebulição, portanto, com a opção de equipamentos do tipo terra, é capaz de se transformar em gás, atingindo o nível de temperatura do solo. Em seguida, o gás entra no compressor, onde há uma forte compressão, o que leva a um aquecimento rápido. Depois que o vapor quente entra no interior da bomba de calor, e aqui é usado diretamente para aquecimento ambiente ou para aquecimento de água. O refrigerante então esfria, condensa e re-líquido. Através da válvula de expansão, a substância líquida flui para a parte subterrânea para repetir o ciclo de aquecimento.

O princípio de resfriamento de tal instalação é semelhante ao princípio de aquecimento, mas não radiadores, mas são usadas unidades ventilo-convectoras. O compressor não funciona neste caso.O ar frio do poço entra diretamente no sistema de ar condicionado.

Tipos de bombas de calor

Quais são os tipos de bombas de calor? O equipamento se distingue por uma fonte externa de energia térmica que é usada no sistema. Entre as opções domésticas, existem 3 tipos.

Solo ou terra ("terra-ar", "água subterrânea")

A utilização de uma bomba de calor de terra como fonte de energia térmica garantirá a ecolimpeza e a segurança. O custo de tal equipamento é alto, mas sua funcionalidade é enorme. Não é necessária manutenção frequente e é garantida uma longa vida útil.

As bombas de calor terrestres podem ser de dois tipos: com instalação vertical ou horizontal de tubulações. O método de colocação vertical é mais caro, pois a perfuração de poços profundos é necessária na faixa de 50 a 200 metros. Com um arranjo horizontal, os tubos são colocados a uma profundidade de cerca de um metro. Para garantir a coleta da quantidade necessária de energia térmica, a área total dos oleodutos deve exceder a área das instalações aquecidas em 1,5-2 vezes.

Bomba de água ("água-ar", "água-água")

Para regiões do sul com clima quente, as instalações de água são adequadas. Em corpos d'água aquecidos pelo sol, a temperatura da água a uma certa profundidade é relativamente estável. É preferível colocar as mangueiras no próprio solo de fundo, onde a temperatura é mais alta. Um peso é usado para fixar tubulações submarinas.

Ar (ar-água, ar-ar)

Em uma unidade do tipo ar, a fonte de energia é o ar do ambiente externo, que entra no trocador de calor do evaporador, onde está localizado o refrigerante líquido.A temperatura do refrigerante é sempre inferior à temperatura do ar que entra no sistema, de modo que a substância ferve instantaneamente e se torna um vapor quente.

Além dos modelos clássicos, as opções de instalação combinadas estão em demanda. Essas bombas de calor são complementadas com um aquecedor a gás ou elétrico. Em caso de más condições climáticas, o desempenho do dispositivo de aquecimento diminui e o dispositivo muda para uma opção de aquecimento alternativa. Tal adição é especialmente relevante para equipamentos ar-água ou ar-ar, pois são esses tipos que tendem a reduzir a eficiência.

Para regiões com longos invernos frios, é mais confiável usar bombas de calor geotérmicas (terra). As bombas de calor de ar são adequadas para áreas com clima ameno do sul. Além disso, ao instalar equipamentos que utilizam energia da terra, as características do solo devem ser levadas em consideração. A produtividade da bomba de calor será muito maior em solo argiloso do que em solo arenoso. Além disso, a profundidade dos dutos é importante, os tubos devem ser colocados mais fundo do que o nível de congelamento do solo durante os períodos frios.

O que é uma bomba de calor e como ela funciona?

O termo bomba de calor refere-se a um conjunto de equipamentos específicos. A principal função deste equipamento é a captação de energia térmica e seu transporte até o consumidor. A fonte de tal energia pode ser qualquer corpo ou meio com temperatura de +1º e mais graus.

Existem fontes mais do que suficientes de calor de baixa temperatura em nosso ambiente.São resíduos industriais de empresas, usinas térmicas e nucleares, esgoto, etc. Para a operação de bombas de calor no campo de aquecimento doméstico, são necessárias três fontes naturais de recuperação independente - ar, água, terra.

As bombas de calor “atraem” energia de processos que ocorrem regularmente no ambiente. O fluxo dos processos nunca para, por isso as fontes são reconhecidas como inesgotáveis ​​segundo critérios humanos.

Os três potenciais fornecedores de energia listados estão diretamente relacionados à energia do sol, que, por aquecimento, põe o ar em movimento com o vento e transfere energia térmica para a terra. É a escolha da fonte que é o principal critério segundo o qual os sistemas de bombas de calor são classificados.

O princípio de funcionamento das bombas de calor baseia-se na capacidade dos corpos ou meios de transferir energia térmica para outro corpo ou ambiente. Destinatários e fornecedores de energia em sistemas de bombas de calor geralmente trabalham em pares.

Portanto, existem os seguintes tipos de bombas de calor:

• Ar é água.
• Terra é água.
• Água é ar.
• Água é água.
• Terra é ar.
• Água Água
• Ar é ar.

Nesse caso, a primeira palavra define o tipo de meio do qual o sistema recebe calor de baixa temperatura. O segundo indica o tipo de portador para o qual essa energia térmica é transferida. Assim, nas bombas de calor, a água é água, o calor é retirado do ambiente aquático e o líquido é usado como transportador de calor.

As bombas de calor por tipo de projeto são plantas de compressão de vapor. Extraem calor de fontes naturais, processam e transportam para os consumidores (+)

As bombas de calor modernas usam três fontes principais de energia térmica. Estes são solo, água e ar.A mais simples dessas opções é uma bomba de calor com fonte de ar. A popularidade de tais sistemas está associada ao seu design bastante simples e facilidade de instalação.

No entanto, apesar de tal popularidade, essas variedades têm uma produtividade bastante baixa. Além disso, a eficiência é instável e dependente de flutuações sazonais de temperatura.

Com uma diminuição da temperatura, seu desempenho cai significativamente. Tais variantes de bombas de calor podem ser consideradas como um complemento à principal fonte de energia térmica existente.

As opções de equipamentos que usam calor do solo são consideradas mais eficientes. O solo recebe e acumula energia térmica não apenas do Sol, é constantemente aquecido pela energia do núcleo da Terra.

Ou seja, o solo é uma espécie de acumulador de calor, cuja potência é praticamente ilimitada. Além disso, a temperatura do solo, especialmente a uma certa profundidade, é constante e oscila dentro de limites insignificantes.

Escopo da energia gerada por bombas de calor:

A constância da temperatura da fonte é um fator importante na operação estável e eficiente deste tipo de equipamento de energia. Sistemas em que o ambiente aquático é a principal fonte de energia térmica possuem características semelhantes. O coletor de tais bombas está localizado em um poço, onde está em um aquífero, ou em um reservatório.

A temperatura média anual de fontes como solo e água varia de +7º a +12º C. Esta temperatura é suficiente para garantir o funcionamento eficiente do sistema.

As mais eficientes são as bombas de calor que extraem energia térmica de fontes com indicadores de temperatura estáveis, ou seja, da água e do solo

Bomba de calor do ar condicionado

Os sistemas split modernos, especialmente o tipo inversor, executam com sucesso as funções da mesma bomba de calor ar-ar. O problema deles é que a eficiência do trabalho cai junto com a temperatura externa, e mesmo o chamado conjunto de inverno não economiza.

Os artesãos caseiros abordaram a questão de forma diferente: montaram uma bomba de calor caseira a partir de um ar condicionado, que retira o calor da água corrente de um poço. Na verdade, apenas um compressor é usado do ar condicionado, às vezes uma unidade interna que desempenha o papel de uma unidade ventiloconvectora.

Em geral, o compressor pode ser adquirido separadamente. Será necessário fazer um trocador de calor para aquecimento de água (condensador). Um tubo de cobre com espessura de parede de 1 a 1,2 mm e comprimento de 35 m é enrolado para dar a forma de uma bobina em um tubo com diâmetro de 350 a 400 mm ou um cilindro. Depois disso, as curvas são fixadas com um canto perfurado e, em seguida, toda a estrutura é colocada em um recipiente de aço com tubos de água.

O compressor do sistema split é conectado à entrada inferior do condensador e a válvula de controle é conectada à superior. Da mesma forma, um evaporador é feito; um barril de plástico comum serve. A propósito, em vez de trocadores de calor capacitivos caseiros, você pode usar trocadores de calor a placas de fábrica, mas isso não será barato.

A montagem da bomba em si não é muito complicada, mas aqui é importante poder soldar de maneira adequada e eficiente as conexões do tubo de cobre. Além disso, para reabastecer o sistema com freon, você precisará dos serviços de um mestre, não comprará especificamente equipamentos adicionais

Segue-se a fase de montagem e arranque da bomba de calor, que nem sempre corre bem. Você pode ter que mexer muito para alcançar o resultado.

Bomba de calor ar-água - os fatos reais

Este tipo de equipamento térmico causa muita controvérsia. Os usuários são divididos em dois campos. Alguns acreditam que, para aquecer uma casa, nada melhor foi inventado. Outros acreditam que, devido ao alto custo das bombas de calor (HP) e condições climáticas adversas em muitas regiões da Federação Russa, o investimento inicial não será recuperado. É mais lucrativo colocar dinheiro no banco e, sobre os juros recebidos, aquecer a casa com eletricidade. Como sempre, a verdade está no meio. Olhando para o futuro, diremos que, no artigo, falaremos apenas sobre bombas de calor ar-água. Primeiro, um pouco de teoria.

Uma bomba de calor é uma “máquina” que recebe calor de uma fonte de baixa qualidade e o transfere para a casa.

Fontes de calor para uma bomba de calor:

• ar;
• agua;
• Terra.

Diagrama esquemático da bomba de calor.

Ponto importante: A bomba de calor não produz calor. Ela bombeia calor do ambiente externo para o consumidor, mas para que a bomba de calor funcione, é necessária eletricidade. A eficiência da bomba de calor é expressa na relação entre a energia térmica bombeada e a energia consumida da rede elétrica. Este valor é chamado de coeficiente de transformação de calor COP (coeficiente de desempenho). Se as características técnicas da bomba de calor indicarem que COP = 3, isso significa que o HP bombeia três vezes mais calor do que “consome” eletricidade.

Parece que aqui está - a solução para todos os problemas - relativamente falando, tendo gasto 1 kW de eletricidade em uma hora, receberemos 3 quilowatts-hora de calor para o sistema de aquecimento durante esse período. Na verdade, porqueestamos a falar de bombas de calor de fonte de ar com uma unidade exterior instalada fora da casa, a relação de transformação para a estação de aquecimento irá variar dependendo da temperatura exterior. Em geadas severas (-25 - -30 ° C e abaixo), o COP da ventilação cai para um.

Isso impede que os moradores dos subúrbios instalem bombas de calor ar-água - equipamentos nos quais o calor bombeado é usado para aquecer o fluido de transferência de calor. As pessoas acreditam que para as nossas condições - não as regiões do sul do país, bombas de calor geotérmicas com um trocador de calor enterrado no solo - um sistema de tubos colocados horizontalmente ou verticalmente é o mais adequado.

Isso é verdade?

Muitas vezes me deparo com o mito de que uma bomba de calor ar-água é ineficiente em climas frios, mas um HP geotérmico é exatamente isso. Compare o coeficiente de transformação de calor do equipamento na primavera. O circuito geotérmico se esgota após o inverno. Bem, se a temperatura lá é de cerca de 0 graus. Mas o ar já está quente o suficiente. A necessidade de calor diminui, mas não desaparece no verão, porque. água quente é necessária durante todo o ano. As bombas de calor geotérmicas são ótimas para regiões com invernos rigorosos e longos períodos de aquecimento. Para o Distrito Federal Sul e a Região de Moscou, o HP ar-água apresenta um COP médio anual comparável ao de um geotérmico.

Temperaturas de -20 - -25 ° C e abaixo na região de Moscou são raras e duram apenas alguns dias. Em média, os invernos na região de Moscou são caracterizados por -7 - -12 ° C e degelos frequentes com temperaturas subindo para -3 - 0 graus.Portanto, durante a maior parte da estação de aquecimento, uma bomba de calor a ar funcionará com um COP próximo a três unidades.

Princípio da Operação

Todo o espaço ao nosso redor é energia - você só precisa saber como usá-lo. Para uma bomba de calor, a temperatura ambiente deve ser superior a 1°C. Aqui deve-se dizer que mesmo a terra no inverno sob neve ou em alguma profundidade retém calor. O trabalho de uma bomba de calor geotérmica ou qualquer outra é baseado no transporte de calor de sua fonte usando um transportador de calor para o circuito de aquecimento da casa.

Esquema de funcionamento do dispositivo por pontos:

• o transportador de calor (água, solo, ar) preenche a tubulação sob o solo e a aquece;
• em seguida, o refrigerante é transportado para o trocador de calor (evaporador) com posterior transferência de calor para o circuito interno;
• o circuito externo contém o refrigerante, um líquido com baixo ponto de ebulição sob baixa pressão. Por exemplo, freon, água com álcool, mistura de glicol. Dentro do evaporador, essa substância é aquecida e se transforma em gás;
• o refrigerante gasoso é enviado ao compressor, comprimido sob alta pressão e aquecido;
• o gás quente entra no condensador e sua energia térmica é transferida para a casa;
• o ciclo termina com a conversão do refrigerante em líquido e este, devido à perda de calor, retorna ao sistema.

O mesmo princípio é usado para refrigeradores, então bombas de calor domésticas podem ser usadas como condicionadores de ar para resfriar uma sala. Simplificando, uma bomba de calor é uma espécie de refrigerador com o efeito oposto: em vez de frio, é gerado calor.

Bomba de calor ar-água

Instalação e operação da bomba de calor AIR-WATER

Ar como fonte de energia térmica de baixa temperatura

Teoricamente, o ar pode ser utilizado como fonte de energia térmica de baixa temperatura, independentemente de sua temperatura. Na prática, as bombas de calor ar-água são eficazes a uma temperatura do ar de pelo menos -15 C. Até o momento, já existem bombas à venda que operam a uma temperatura de -25 C, mas até agora seu custo é muito alto , o que torna este tipo de equipamento de engenharia térmica inacessível ao consumidor em geral.

Em sua forma mais primitiva, uma bomba de calor ar-água pode ser pensada como um ar condicionado usado para resfriar o ambiente e despejar o "excesso" de calor em uma sala aquecida.

Ao mesmo tempo, uma bomba de calor ar-água não requer a abertura de fossas ou a perfuração de poços, a colocação de condutas ao longo do fundo dos reservatórios ou a instalação de colectores verticais necessários para permitir que as bombas de calor água-água ou solo-água operar. É fácil de operar e, ao mesmo tempo, permite obter calor barato para aquecer sua casa.

Além dos sistemas de ar condicionado, as bombas de calor deste tipo podem ser feitas de acordo com 2 esquemas de layout:

• Na forma de um sistema dividido composto por 2 blocos conectados por comunicações
• em forma de monobloco

Como regra, um monobloco é um único dispositivo montado em uma caixa e instalado dentro ou fora da casa. Para instalação interna, é necessário fornecer um canal livre para entrada de ar. Ao mesmo tempo, a instalação ao ar livre é preferível: permite mover o compressor como fonte de ruído para fora da sala.

Até o momento, muitos fabricantes produzem bombas de calor ar-água na forma de monoblocos.É conveniente e prático, permite mover livremente a bomba e instalá-la sem instalação e conexão complicadas. A única desvantagem é a baixa potência das bombas deste tipo: de 3 a 16 kW.

O sistema split é dividido em dois blocos, um dos quais inclui um condensador e um sistema de controle automático. É instalado dentro de casa. A segunda unidade (externa) inclui um compressor. A viabilidade económica da instalação de bombas de calor ar-água

As bombas de calor ar-água são eficientes em temperaturas externas positivas. Eles encontraram ampla aplicação nas regiões do sul do nosso país: no Kuban, no território de Stavropol, etc. onde as geadas severas são raras, e no inverno a temperatura raramente cai abaixo de zero.

Isso não significa que em outras regiões do nosso país, com condições climáticas mais severas, bombas de calor desse tipo não possam ser usadas. De jeito nenhum. Acontece que a eficiência de uma bomba ar-água diminui à medida que a temperatura do ar cai, juntamente com um aumento no custo da eletricidade necessária para operar a bomba.

Portanto, a conveniência de operar uma bomba de calor com temperatura negativa do ar, bem como a seleção de equipamentos de acordo com a potência necessária, deve ser realizada por engenheiros de aquecimento qualificados.

Até o momento, a melhor opção é usar uma bomba de calor ar-água para aquecimento e fornecimento de água quente em temperaturas ambientes positivas e ligar uma caldeira ou outra fonte de energia térmica quando o gelo se instala.

Outra condição para usar uma bomba de calor para aquecer uma casa é a alta eficiência térmica do edifício, a ausência de perdas de calor associadas a isolamento térmico e correntes de ar de baixa qualidade.

De tubos com um meio rarefeito

Este método de aquecimento do líquido pode ser usado não apenas no verão, mas também no inverno, é um dos mais difíceis. O local de instalação do dispositivo de tubo de vácuo não deve ser sombreado, direcionado para o sul. O superaquecimento não é permitido, a circulação do líquido deve ser de cima para baixo.

Você vai precisar das seguintes ferramentas:

• Chave inglesa.
• Chaves de fenda.
• Dispositivo para soldagem de tubos de plástico.
• Furar.

Primeiro, construa um quadro e coloque-o no local de instalação pretendido, a melhor opção é o telhado, depois fixe-o, por exemplo, com parafusos de ancoragem. Em seguida, conecte o sensor de temperatura, saída de ar. Conecte o conduíte de água usando materiais resistentes a temperaturas de congelamento.

Vamos prosseguir com a instalação do elemento de aquecimento, pegue um tubo de cobre e enrole-o com folha de alumínio, insira-o em um tubo de vácuo de vidro. Coloque um copo de fixação e uma capa de borracha no fundo do tubo. Fixe a extremidade de metal em um condensador de latão (você pode ver graxa pegajosa no tubo, não limpe).

Feche a cuba de fixação, instale os restantes elementos de forma semelhante. Instale o bloco de montagem e ligue-o com eletricidade de 220V.Conecte um sensor de temperatura a ele, uma saída de ar, embora sejam resistentes à umidade, é melhor instalar uma tela de proteção para eles, então conectamos o controlador, com sua ajuda o sistema é controlado, esse é todo o processo de instalação de um painel solar caldeira com suas próprias mãos. Programe o sistema para os parâmetros necessários e inicie.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

O princípio de operação do sistema split ar-ar térmico:

Bomba de calor de fonte de ar no sistema de aquecimento de uma casa de dois andares:

Ar condicionado inverter ou bomba de calor de ar - o que é melhor?

As bombas de calor ar-ar são dispositivos altamente eficientes. Eles são fáceis de manter, convenientes de operar e econômicos.

Existe uma enorme variedade de tais sistemas à venda agora, para qualquer casa, você pode escolher uma instalação de aquecimento. Só é necessário calcular corretamente seu poder, então ele servirá efetivamente por muitos anos.

O que você acha da eficiência e viabilidade do uso de bombas de calor ar-ar? Compartilhe sua opinião, deixe feedback sobre o uso das unidades e tire suas dúvidas. O formulário de comentários está localizado abaixo.