Bomba de calor aire-aigua: una revisió de la tecnologia d'autodisseny

Una moderna bomba de calor aire-aigua és un dispositiu extremadament útil. Fins i tot si la temperatura exterior s’aproxima a zero, es pot utilitzar per escalfar amb èxit habitacions molt grans. Si les bombes de calor del tipus “aigua subterrània” o “aigua-aigua” són més fàcils d’instal·lar en una casa privada amb una parcel·la àmplia, el model del tipus “aire-aigua” s’instal·la sense problemes en edificis urbans, tant residencials com d’oficines.

Com funciona aquest sistema?

El món que ens envolta està ple d’energia, només cal recollir-lo i utilitzar-lo correctament. Per això, es dissenyen bombes de calor aire-aigua. Amb la seva ajuda, és possible recollir energia del baix potencial del medi ambient i convertir-la en calor de gran potencial, cosa que pot escalfar la llar de manera molt eficient. Els experts anomenen aquest procés el principi Carnot invers, sobre la base del funcionament de les unitats de refrigeració.

Amb l’ajuda d’un ventilador potent, es pren aire normal per fora. Es posa en contacte amb l’evaporador, per l’interior del qual hi ha un refrigerant que circula per la bobina. Quan s'escalfa, el refrigerant s'evapora i entra al compressor. Aquí es comprimeix i s'escalfa a una temperatura d'aproximadament 75 graus i a pressió entra al condensador. Allà, el refrigerant es condensa i es torna líquid, donant calor al sistema de calefacció de la llar. El refrigerant líquid entra a l’evaporador, on s’escalfa sota la influència de l’aire extern, etc. El cicle “escalfament-evaporació-compressió-condensació” es repeteix una i altra vegada.

La unitat exterior de la bomba de calor aire-aigua es col·loca al lloc, triant a propòsit de la casa un lloc amb bona circulació d'aire

Es recomana utilitzar tot tipus de bombes de calor no amb radiadors tradicionals, sinó amb aquells tipus de calefacció que no requereixen calefacció refrigerant a temperatures altes. Inclouen "pis càlid», calefacció per aire, radiadors de gran superfície, etc.

Avantatges i desavantatges d’aquest escalfament

Una moderna bomba de calor aire-aigua és eficient i pot estalviar significativament la calefacció, perquè:

• l’aire es pot anomenar el recurs renovable més assequible i més barat;
• el cost d’instal·lar aquesta unitat serà més barat que la instal·lació d’altres tipus de bomba de calor (sòl-aigua, aigua-aigua, etc.) i tot el procés és més senzill i ràpid;
• l'escalfament es pot realitzar fins i tot a una temperatura exterior negativa;
• el dispositiu funciona gairebé en silenci;
• es proporciona un intercanvi d’aire eficient;
• el control d'instal·lació es pot dur a terme automàticament.

De fet, quan es construeix una bomba de calor de l'aire, no cal perforar pous ni excavar a gran escala, no és necessari construir un intercanviador de calor per al circuit extern, etc. Es necessitaran dos petits canals pels quals s'introduirà l'aire i es torni a l'exterior. Per això, dos petits aïllat el conducte. Hi ha models que no necessiten aquest tipus de canonades.

Per a una bomba de calor aire-aigua, necessitareu un gran ventilador que subministri cabals d'aire a l'evaporador. Les fulles del ventilador s’han de tapar amb una graella.

Els desavantatges d’aquest disseny són pocs, però s’han de tenir en compte. Tot i que es creu que una bomba de calor de l’aire pot funcionar de manera eficaç durant tot l’any, encara és millor utilitzar-la en zones amb hiverns suaus i càlids. No es recomana encendre una 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 de bombes de calor d’aquest tipus poden funcionar amb èxit a -25 ºC. En una zona amb un clima dur, la combinació d’una bomba de calor i una caldera tradicional, que només s’encén quan es produeixen freds intensos, pot ser l’opció més rendible.

Per descomptat, per al funcionament de qualsevol bomba de calor es necessita electricitat. Per cada quilowatt d’electricitat gastat, l’aparell permet obtenir 3-4 kW d’energia natural. Per tant, en última instància, l’ús d’una bomba de calor per a la calefacció és rendible en comparació amb el cost de la calefacció amb gas, gasoil, combustible sòlid o calefacció amb una caldera elèctrica. Tot i això, no s’ha d’oblidar de la dependència del sistema de la disponibilitat d’electricitat.

Algoritme per muntar una unitat casolana

Gairebé tots els elements d'una bomba de calor de l'aire es poden fer de manera independent. Es recomana extreure el compressor d’un sistema dividit convencional. Per regla general, aquest dispositiu té unes característiques adequades i funciona amb tranquil·litat. A més del compressor, es necessitaran diversos materials:

• dipòsit metàl·lic d'acer inoxidable amb un volum de 100 l o més;
• bóta de plàstic amb un coll ample;
• canonades de coure de diversos diàmetres (gruix de paret de la canonada almenys 1 mm);
• conjunt d’acoblaments i adaptadors;
• elèctrodes
• escórrer la polla;
• bufador d'aire DU-15;
• vàlvula de seguretat;
• manòmetres;
• dispositius de control automàtic;
• brackets per fixar elements del sistema;
• freó i altres

Nota! Quan el compressor s’encén, es requerirà un corrent suficientment gran, per tant, la càrrega nominal recomanada del comptador elèctric a la casa ha de ser com a mínim de 40A.

Per fer una bomba de calor de l'aire, heu de:

1. Comproveu un suport i un suport de compressor adequats. Per fer una bomba de calor de 9 quilòmetres, necessiteu un compressor de 7,2 kW.
2. Per fer una bobina a partir d’un tub de coure embolcallant uniformement el tub al voltant del cilindre del diàmetre desitjat.
3. Per fer un condensador, tallar la meitat d’un dipòsit d’acer en 100 litres, introduir una bobina de coure al seu interior.
4. Feu servir el tanc i instal·leu les connexions del cargol Per instal·lar el condensador acabat, també necessitareu claudàtors.
5. Talleu el barril de plàstic per fer un evaporador.
6. Introduïu una bobina de coure de polzada de polzada de polze a l'evaporador.
7. Per muntar l'evaporador a la paret, necessiteu un altre conjunt de mènsules en forma de L.
8. Connecta els elements en un sistema comú.
9. Convieu un mestre de refrigeració que comprovi la qualitat de construcció i bombi refrigerant al sistema.

Després d'això, cal assegurar la entrada d'aire exterior i la seva descàrrega per al contacte amb l'evaporador, així com connectar el dispositiu al sistema de calefacció de la casa.

Per fer una bobina a partir d’un tub de coure per a una bomba de calor aire-aigua, podeu agafar un cilindre d’un diàmetre adequat de sota freó o gas i arrossegar amb cura el tub per sobre.

El compressor de la bomba de calor aire-aigua es pot treure del sistema de divisió, assegurant-se que tingui una potència suficient. Un dipòsit metàl·lic és adequat per a la fabricació d’un condensador

Els principis bàsics de funcionament d'una bomba de calor de l'aire es presenten en el material de vídeo amb un model industrial com a exemple:

Tingueu en compte que si es decideix utilitzar la bomba de calor paral·lelament a la caldera, es recomana utilitzar-la bypass.

Unes quantes paraules sobre càlculs de potència

Abans d’iniciar els treballs de creació de la bomba, haureu de determinar la seva potència. No facis la unitat “amb un marge”, ja que això comportarà costos de material completament innecessaris. La manca d’energia afectarà l’eficiència del sistema, en aquest cas la casa serà massa freda.

Per a càlculs detallats de la potència de la bomba de calor, els especialistes utilitzen programes especials que permeten determinar altres paràmetres, per exemple, l’àrea d’una bobina de coure, etc. Els artesans populars ho fan més fàcil: utilitzen calculadores en línia que s’instal·len en alguns llocs especialitzats. Als camps especials heu d'introduir dades sobre:

• la regió en què es troba el local;
• àrea total d’una casa privada;
• l’alçada dels sostres de les habitacions;
• grau d’aïllament de l’edifici.

A partir d’aquestes dades, el programa donarà la capacitat calculada de la bomba de calor. Per descomptat, com millor s’aïlli l’edifici, menys calor necessitarà per escalfar-lo, per tant es recomana resoldre el problema de l’aïllament tèrmic abans que comenci la instal·lació. Per a vostè, proporcionem dades indicatives per a la referència general.

Dependència estimada de la capacitat d’escalfament necessària de les bombes de calor de la zona de l’habitatge amb bones propietats d’aïllament tèrmic

Tecnologia adequada de manteniment

El funcionament de les bombes de calor es regula automàticament, per la qual cosa aquest sistema no requereix cap cura especial diària. No obstant això, es recomana inspeccionar periòdicament, com a mínim un cop a l’any, tots els elements del sistema per tal d’identificar possibles problemes i prevenir-los. El propietari de la bomba de calor hauria de:

1. Comproveu l'estat de tots els filtres disponibles i netegeu-los.
2. Superviseu la temperatura de l’oli al compressor (ha de ser càlid).
3. Eliminar les deixalles atrapades a l'intercanviador de calor exterior.
4. Eliminar la pols i la brutícia dels sensors de temperatura.
5. Comproveu l'estat del cablejat i les línies de connexió.
6. Inspeccioneu les mànegues, les canonades i les seves connexions, revelant fuites.
7. Si és necessari, lubriqueu els punts adequats al motor i al ventilador.

Normalment, el compressor està equipat amb un sistema de calefacció d’oli. Abans d’encendre la bomba, heu de deixar-la encesa unes hores perquè l’oli tingui temps d’escalfar-se. Sense aquesta precaució, els equips poden fallar molt ràpidament.