Pompa di calore aria-acqua: una revisione della tecnologia di auto-design

Una moderna pompa di calore aria-acqua è un dispositivo estremamente utile. Anche se la temperatura esterna si avvicina allo zero, può essere utilizzata per riscaldare con successo ambienti abbastanza grandi. Se le pompe di calore del tipo "acque sotterranee" o "acqua-acqua" sono più facili da installare in una casa privata con un terreno spazioso, il modello aria-acqua viene installato senza problemi negli edifici urbani, sia residenziali che uffici.

Come funziona questo sistema?

Il mondo che ci circonda è pieno di energia, devi solo raccoglierlo e usarlo correttamente. Per questo, sono progettate pompe di calore aria-acqua. Con il loro aiuto, è possibile raccogliere energia a basso potenziale dall'ambiente e convertirla in calore ad alto potenziale, che può riscaldare la casa in modo molto efficiente. Gli esperti chiamano questo processo il principio inverso di Carnot, sulla base del quale funzionano le unità di refrigerazione.

Con l'aiuto di un potente ventilatore, l'aria ordinaria viene prelevata dall'esterno. Contatta l'evaporatore, all'interno del quale vi è un refrigerante che circola lungo la serpentina. Quando riscaldato, il refrigerante evapora ed entra nel compressore. Qui viene compresso e riscaldato ad una temperatura di circa 75 gradi e sotto pressione entra nel condensatore. Lì, il refrigerante si condensa e diventa liquido, emettendo calore al sistema di riscaldamento domestico. Il refrigerante liquido entra nell'evaporatore, dove si riscalda sotto l'influenza dell'aria esterna, ecc. Il ciclo "riscaldamento-evaporazione-compressione-condensa" viene ripetuto più volte.

L'unità esterna della pompa di calore aria-acqua viene posizionata sul sito, scegliendo un luogo con una buona circolazione dell'aria vicino alla casa per questo

Si consiglia di utilizzare tutti i tipi di pompe di calore non con i radiatori tradizionali, ma con quei tipi di riscaldamento che non richiedono riscaldamento refrigerante alle alte temperature. Loro includono "pavimento caldo», riscaldamento ad aria, radiatori ad ampia area, ecc.

Vantaggi e svantaggi di tale riscaldamento

Una moderna pompa di calore aria-acqua è efficiente e può risparmiare significativamente sul riscaldamento, perché:

• l'aria può essere definita la risorsa rinnovabile più economica ed economica;
• il costo di installazione di tale unità sarà più economico rispetto all'installazione di altri tipi di pompe di calore (acqua-suolo, acqua-acqua, ecc.) e l'intero processo sarà più semplice e veloce;
• il riscaldamento può essere effettuato anche a temperatura esterna negativa;
• il dispositivo funziona quasi in silenzio;
• viene fornito un efficiente ricambio d'aria interno;
• il controllo dell'installazione può essere eseguito automaticamente.

Infatti, quando si costruisce una pompa di calore ad aria, non è necessario perforare pozzi o eseguire scavi su larga scala, non è necessario costruire uno scambiatore di calore per il circuito esterno, ecc. Saranno necessari due piccoli canali attraverso i quali l'aria verrà aspirata e quindi restituita all'esterno. Per questo, due piccoli isolato la pipeline. Esistono modelli che non necessitano di tali condotte.

Per la pompa di calore aria-acqua, è necessario un grande ventilatore che fornirà i flussi d'aria all'evaporatore. Le pale del ventilatore devono essere coperte con griglia.

Ci sono alcuni svantaggi di questo design, ma dovrebbero essere presi in considerazione. Anche se si ritiene che una pompa di calore ad aria possa funzionare in modo efficiente tutto l'anno, è comunque meglio utilizzarla in zone con inverni miti e caldi. Non è consigliabile accendere una tale pompa di calore a temperature inferiori a -7 gradi. Allo stesso tempo, l'efficienza del sistema in inverno sarà inferiore rispetto alla primavera o all'autunno. Sebbene i produttori affermino che i modelli industriali di pompe di calore di questo tipo possono funzionare con successo a -25 gradi Celsius. In una zona con un clima rigido, la combinazione di una pompa di calore e una caldaia di riscaldamento tradizionale, che si accende solo in caso di forti raffreddori, può essere l'opzione più redditizia.

Naturalmente, qualsiasi pompa di calore necessita di elettricità. Per ogni chilowatt di elettricità consumata, il dispositivo consente di ottenere 3-4 kW di energia naturale. Pertanto, in definitiva, l'uso di una pompa di calore per il riscaldamento è conveniente rispetto al costo del riscaldamento con gas, diesel, combustibile solido o riscaldamento con una caldaia elettrica. Tuttavia, non dovresti dimenticare la dipendenza del sistema dalla disponibilità di elettricità.

Algoritmo per assemblare un'unità fatta in casa

Quasi tutti gli elementi di una pompa di calore ad aria possono essere realizzati in modo indipendente. Si consiglia di rimuovere il compressore da un sistema split convenzionale. Di norma, un tale dispositivo ha caratteristiche adeguate e funziona abbastanza silenziosamente. Oltre al compressore, saranno necessari numerosi materiali:

• serbatoio metallico in acciaio inossidabile con un volume di almeno 100 litri;
• botte di plastica con collo largo;
• tubi di rame di vari diametri (spessore della parete del tubo - almeno 1 mm);
• set di giunti e adattatori;
• elettrodi
• rubinetto di scarico;
• ventilatore d'aria DU-15;
• valvola di sicurezza;
• manometri;
• dispositivi per il controllo automatico;
• staffe per il montaggio di elementi del sistema;
• freon e altri

Nota! Quando il compressore è acceso, sarà necessaria una corrente sufficientemente grande, quindi il carico nominale raccomandato del contatore elettrico in casa dovrebbe essere di almeno 40A.

Per realizzare una pompa di calore ad aria, è necessario:

1. Fare scorta di un compressore adatto e staffe di montaggio a parete. Per realizzare una pompa di calore da 9 kW, è necessario un compressore da 7,2 kW.
2. Per creare una bobina da un tubo di rame avvolgendo uniformemente il tubo attorno al cilindro del diametro desiderato.
3. Per realizzare un condensatore, tagliare in mezzo serbatoio d'acciaio da 100 litri, inserire una bobina di rame all'interno.
4. Preparare il serbatoio e installare i collegamenti a vite. Per installare il condensatore finito, avrai bisogno anche di staffe.
5. Taglia la canna di plastica per creare un evaporatore.
6. Inserire una serpentina di rame da ¾ pollici dal tubo nell'evaporatore.
7. Per montare l'evaporatore sulla parete, è necessario un altro set di staffe a forma di L.
8. Collegare gli elementi in un sistema comune.
9. Invita un maestro della refrigerazione che controlla la qualità di costruzione e pompa il refrigerante nel sistema.

Successivamente, è necessario garantire l'aspirazione dell'aria esterna e il suo scarico per il contatto con l'evaporatore, nonché collegare il dispositivo al sistema di riscaldamento della casa.

Per creare una bobina da un tubo di rame per una pompa di calore aria-acqua, puoi prendere un cilindro di diametro adeguato da sotto freon o gas e avvolgere con cura il tubo su di esso

Il compressore per la pompa di calore aria-acqua può essere rimosso dal sistema split, assicurandosi che abbia potenza sufficiente. Un serbatoio metallico è adatto per la fabbricazione di un condensatore

I principi di base del funzionamento di una pompa di calore ad aria sono presentati nel materiale video usando un modello industriale come esempio:

Si noti che se si decide di utilizzare la pompa di calore in parallelo con la caldaia, si consiglia di utilizzare circonvallazione.

Qualche parola sui calcoli di potenza

Prima di iniziare i lavori per la creazione della pompa, è necessario determinarne la potenza. Non rendere l'unità "con un margine", poiché ciò comporterebbe costi del materiale completamente inutili. La mancanza di energia influirà sull'efficienza del sistema, nel qual caso la casa sarà troppo fredda.

Per i calcoli dettagliati della potenza della pompa di calore, gli specialisti utilizzano programmi speciali che consentono di determinare altri parametri, ad esempio l'area di una bobina di rame, ecc. Gli artigiani popolari lo fanno più facilmente: usano calcolatori online installati su alcuni siti specializzati. Nei campi speciali è necessario inserire i dati su:

• la regione in cui si trovano i locali;
• superficie totale di una casa privata;
• l'altezza dei soffitti nelle stanze;
• grado di isolamento dell'edificio.

Sulla base di questi dati, il programma fornirà la capacità calcolata della pompa di calore. Naturalmente, migliore è l'isolamento dell'edificio, minore sarà il calore necessario per riscaldarlo, pertanto si consiglia di risolvere il problema dell'isolamento termico prima dell'inizio dell'installazione. Per te, forniamo dati indicativi per riferimento generale.

Stima dipendenza della capacità di riscaldamento richiesta delle pompe di calore dall'area della casa con buone proprietà di isolamento termico

Tecnologia di manutenzione adeguata

Il funzionamento delle pompe di calore viene regolato automaticamente, quindi questo sistema non richiede alcuna cura quotidiana speciale. Tuttavia, si raccomanda di ispezionare periodicamente, almeno una volta all'anno, tutti gli elementi del sistema per identificare possibili problemi e prevenirli. Il proprietario della pompa di calore dovrebbe:

1. Controllare le condizioni di tutti i filtri disponibili e pulirli.
2. Monitorare la temperatura dell'olio nel compressore (dovrebbe essere caldo).
3. Rimuovere i detriti intrappolati nello scambiatore di calore esterno.
4. Rimuovere polvere e sporco dai sensori di temperatura.
5. Controllare lo stato del cablaggio e le linee di connessione.
6. Ispeziona i tubi flessibili, i tubi e le loro connessioni, rivelando perdite.
7. Se necessario, lubrificare i punti appropriati sul motore e sulla ventola.

Tipicamente, il compressore è dotato di un sistema di riscaldamento ad olio. Prima di avviare la pompa, è necessario lasciarla accesa per alcune ore in modo che l'olio abbia il tempo di riscaldarsi. Senza questa precauzione, l'apparecchiatura può guastarsi molto rapidamente.