Dispositivo fai-da-te e produzione di una pompa di calore aria-acqua

Sfumature di manutenzione programmata delle pompe di calore ad aria

Affinché la pompa di calore possa durare per tutta la sua durata, è necessario di tanto in tanto eseguire semplici manipolazioni per la sua manutenzione. Il piano d'azione comprende:

• Pulizia tempestiva dell'unità esterna della pompa.Ciò riguarda principalmente la base del ventilatore e lo scambiatore di calore.
• Prova di tenuta programmata del sistema di circolazione del refrigerante.
• Cambio dell'olio nell'unità del compressore e lubrificazione delle parti mobili della ventola.
• Controllo dei cavi di alimentazione.

Non è necessario dedicare molti sforzi per eseguire queste azioni, ma ti permetteranno di mantenere a lungo la pompa di calore in perfette condizioni.

I proprietari di pompe di calore ad aria hanno detto a FORUMHOUSE quanto costa loro questo tipo di riscaldamento in inverno e se si sono pentiti della loro scelta

Il costante aumento dei prezzi dell'energia fa riflettere i proprietari di immobili suburbani su come ridurre i costi di riscaldamento. Un'opzione è quella di costruire una casa isolata con una dispersione di calore minima. Il secondo passo è installare un sistema di riscaldamento a bassa temperatura. Il terzo è riscaldare il liquido di raffreddamento con una pompa di calore aria-acqua. A prima vista, sembra che questa sia una soluzione irragionevolmente costosa e la pompa di calore ad aria funzionerà in modo inefficiente in inverno. Verifichiamo se questo è vero utilizzando l'esempio degli utenti di FORUMHOUSE che hanno installato pompe di calore nella propria casa.

• Riscaldamento in inverno con pompa di calore aria-acqua: mito o realtà
• Quanto calore produce una pompa di calore aria-acqua a temperature sotto lo zero?
• Conclusioni e Raccomandazioni

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Fatto in casa da un vecchio frigorifero

È abbastanza difficile assemblare una pompa di calore aria-aria da singoli compressori e condensatori con le proprie mani senza conoscenze ingegneristiche specializzate. Ma per una piccola stanza o una serra, puoi usare un vecchio frigorifero.

La pompa di calore ad aria più semplice può essere realizzata da un frigorifero estendendo un condotto dell'aria dalla strada e appendendo un ventilatore sulla griglia posteriore dello scambiatore di calore

Per fare ciò, è necessario praticare due fori nella porta anteriore del frigorifero. Attraverso il primo, l'aria di strada entrerà nel congelatore, e attraverso il secondo inferiore, verrà riportata in strada.

Allo stesso tempo, durante il passaggio attraverso la camera interna, cederà al freon parte del calore che contiene.

È anche possibile semplicemente incassare la macchina frigorifera nella parete con la porta aperta verso l'esterno e lo scambiatore di calore sul retro nella stanza. Ma va tenuto presente che la potenza di un tale riscaldatore sarà piccola e consuma molta elettricità.

L'aria nella stanza è riscaldata da uno scambiatore di calore sul retro del frigorifero. Tuttavia, una tale pompa di calore è in grado di funzionare solo a temperature esterne non inferiori a più cinque gradi Celsius.

Questo apparecchio è progettato esclusivamente per uso interno.

In un grande cottage, il sistema di riscaldamento dell'aria dovrà essere integrato con condotti dell'aria che distribuiscano uniformemente l'aria calda in tutte le stanze.

L'installazione di una pompa di calore aria-aria è estremamente semplice. È necessario installare le unità esterne e interne, quindi collegarle tra loro con un circuito con liquido di raffreddamento.

La prima parte del sistema viene installata all'esterno: direttamente sulla facciata, sul tetto o accanto all'edificio. Il secondo in casa può essere posizionato a soffitto oa parete.

Si consiglia di montare l'unità esterna a pochi metri dall'ingresso del villino e lontano dalle finestre, non dimenticare il rumore prodotto dal ventilatore.

E quello interno è installato in modo che il flusso di aria calda da esso sia distribuito uniformemente in tutta la stanza.

Se si prevede di riscaldare una casa con più stanze su piani diversi con una pompa di calore aria-aria, sarà necessario dotare un sistema di condotti di ventilazione con iniezione forzata.

In questo caso, è meglio ordinare un progetto da un ingegnere competente, altrimenti la potenza della pompa di calore potrebbe non essere sufficiente per tutti i locali.

Il contatore elettrico e il dispositivo di protezione devono essere in grado di sopportare i picchi di carico generati dalla pompa di calore. Con un forte colpo di freddo fuori dalla finestra, il compressore inizia a consumare elettricità molte volte più del solito.

È meglio posare una linea di alimentazione separata dal quadro elettrico per un tale riscaldatore d'aria.

Particolare attenzione dovrebbe essere prestata all'installazione di tubi per freon. Anche i più piccoli chip all'interno possono danneggiare le apparecchiature del compressore

Qui non puoi fare a meno delle abilità di saldatura del rame. Il riempimento del refrigerante dovrebbe generalmente essere affidato a un professionista per evitare problemi con le sue perdite in seguito.

Che cos'è una pompa di calore per il riscaldamento di una casa privata? Come funziona?

Uno speciale dispositivo in grado di estrarre calore dall'ambiente è chiamato pompa di calore.

Tali dispositivi sono utilizzati come metodo principale o aggiuntivo per il riscaldamento degli ambienti. Alcuni dispositivi funzionano anche per il raffrescamento passivo dell'edificio, mentre la pompa viene utilizzata sia per il raffrescamento estivo che per il riscaldamento invernale.

L'energia dell'ambiente viene utilizzata come combustibile. Tale riscaldatore estrae calore dall'aria, dall'acqua, dalle acque sotterranee e così via, quindi questo dispositivo è classificato come una fonte di energia rinnovabile.

Importante! Queste pompe richiedono un collegamento elettrico per funzionare.Tutti i dispositivi termici includono un evaporatore, un compressore, un condensatore e una valvola di espansione. A seconda della fonte di calore, si distinguono acqua, aria e altri dispositivi.

Il principio di funzionamento è molto simile al principio del frigorifero (solo il frigorifero emette aria calda e la pompa assorbe calore)

A seconda della fonte di calore, si distinguono acqua, aria e altri dispositivi. Il principio di funzionamento è molto simile al principio del frigorifero (solo il frigorifero emette aria calda e la pompa assorbe calore)

Tutti i dispositivi termici includono un evaporatore, un compressore, un condensatore e una valvola di espansione. A seconda della fonte di calore, si distinguono acqua, aria e altri dispositivi. Il principio di funzionamento è molto simile a quello di un frigorifero (solo il frigorifero emette aria calda e la pompa assorbe calore).

La maggior parte dei dispositivi funziona sia a temperature positive che negative, tuttavia, l'efficienza del dispositivo dipende direttamente dalle condizioni esterne (ovvero, maggiore è la temperatura ambiente, più potente sarà il dispositivo). In generale, il dispositivo funziona come segue:

1. La pompa di calore entra in contatto con le condizioni ambientali. Tipicamente, il dispositivo estrae calore dal suolo, dall'aria o dall'acqua (a seconda del tipo di dispositivo).
2. Uno speciale evaporatore è installato all'interno del dispositivo, che è riempito di refrigerante.
3. A contatto con l'ambiente, il refrigerante bolle ed evapora.
4. Successivamente, il refrigerante sotto forma di vapore entra nel compressore.
5. Lì si restringe - a causa di ciò, la sua temperatura aumenta notevolmente.
6. Successivamente, il gas riscaldato entra nel sistema di riscaldamento, che porta al riscaldamento del liquido di raffreddamento principale, che viene utilizzato per il riscaldamento degli ambienti.
7. Il refrigerante si raffredda a poco a poco. Alla fine si trasforma di nuovo in un liquido.
8. Quindi il refrigerante liquido entra in una valvola speciale, che ne abbassa notevolmente la temperatura.
9. Al termine, il refrigerante entra nuovamente nell'evaporatore, dopodiché si ripete il ciclo di riscaldamento.

Foto 1. Il principio di funzionamento di una pompa di calore terra-acqua. Il blu indica freddo, il rosso indica caldo.

vantaggi:

• Compatibilità ambientale. Tali dispositivi sono fonti di energia rinnovabile che non inquinano l'atmosfera con le loro emissioni (mentre il gas naturale produce gas serra nocivi e l'elettricità è spesso utilizzata per bruciare carbone, che inquina anche l'aria).
• Buona alternativa al gas. Una pompa di calore è l'ideale per il riscaldamento degli ambienti nei casi in cui l'uso del gas è difficoltoso per un motivo o per l'altro (ad esempio, quando la casa è lontana da tutte le principali utenze). La pompa si confronta anche favorevolmente con il riscaldamento a gas in quanto l'installazione di un tale dispositivo non richiede l'autorizzazione statale (ma quando si perfora un pozzo profondo, è comunque necessario ottenerlo).
• Fonte di calore aggiuntiva economica. La pompa è ideale come fonte di alimentazione ausiliaria economica (l'opzione migliore è utilizzare il gas in inverno e una pompa in primavera e in autunno).

Screpolatura:

1. Limitazioni termiche in caso di utilizzo di pompe dell'acqua.Tutti i dispositivi termici funzionano bene a temperature positive, mentre nel caso di funzionamento a temperature negative molte pompe smettono di funzionare. Ciò è dovuto principalmente al fatto che l'acqua gela, il che rende impossibile l'utilizzo come fonte di calore.
2. Potrebbero esserci problemi con i dispositivi che utilizzano l'acqua come calore. Se l'acqua viene utilizzata per il riscaldamento, sarà necessario trovare una fonte stabile. Molto spesso, è necessario perforare un pozzo per questo, a causa del quale i costi di installazione del dispositivo possono aumentare.

Attenzione! Le pompe di solito costano 5-10 volte di più di una caldaia a gas, pertanto l'uso di tali dispositivi per risparmiare denaro in alcuni casi potrebbe non essere pratico (perché la pompa ripaghi, dovrai attendere diversi anni)

Opzioni circuito esterno pompa di calore

Il circuito esterno può essere una tubazione dello scambiatore di calore che prende calore da un pozzo, suolo o serbatoio. Ognuna di queste opzioni ha le sue caratteristiche, vantaggi e svantaggi, sia durante l'installazione che durante il funzionamento. Pertanto, li considereremo in modo più dettagliato.

Fonte di energia termica - bene

Per utilizzare tale fonte di calore è necessario perforare un pozzo (uno profondo o più poco profondi) oppure utilizzarne uno esistente. Si ritiene che da un metro lineare di pozzo si possano ottenere 50-60 W di energia termica. Pertanto, per 1 kW di potenza in pompa di calore, saranno necessari circa 20 m di pozzo.

Circuito esterno della pompa di calore nel pozzo

Vantaggio: il pozzo non occupa molto spazio nel sito ed è caratterizzato da un elevato trasferimento di calore.

Svantaggio: un pozzo, soprattutto profondo, deve essere perforato con l'ausilio di meccanismi o macchine speciali.

Fonte di calore: terreno sul sito

In questo caso, il tubo del circuito esterno deve essere posato ad una profondità superiore alla massima profondità di congelamento della zona. In questo caso, possono esserci due opzioni per la posa: rimuovere tutto il terreno in una determinata area e posare il tubo a forma di zigzag, quindi riempire tutto di terra, oppure puoi posare il tubo in trincee scavate per questo.

Pompa di calore "falda"

Per 1 kW di potenza in pompa di calore, a seconda della profondità di posa, della densità e del contenuto d'acqua del terreno, possono essere necessari 35-50 m di circuito. La distanza minima tra i tubi del circuito è di 0,8 m.

Svantaggi di questo tipo di contorno esterno:

• per la sua collocazione è necessaria un'area sufficientemente ampia, sulla quale successivamente non sarà possibile piantare alberi o arbusti, ma solo un prato, fiori o piante annuali;
• una grande quantità di lavori di sterro.

Anello esterno in acqua

Un'altra opzione per il contorno esterno è che il tubo sia posato sul fondo del serbatoio più vicino, se si trova vicino alla casa. In questo caso, il serbatoio dovrebbe essere abbastanza profondo da non congelare sul fondo in inverno. Da un metro lineare di tale circuito esterno si possono ricavare al massimo circa 30 W di energia termica (almeno 30 m di tubo per 1 kW di potenza in pompa di calore). Per garantire che la tubazione posata sul fondo non galleggi, su di essa viene posizionato un carico - circa 5 kg per metro lineare.

Circuito esterno della pompa di calore nel serbatoio

Vantaggio: nessuna necessità di perforare un pozzo o eseguire lavori di sterro su una vasta area.

Lo svantaggio principale di un tale circuito esterno è che non c'è sempre un serbatoio adatto vicino alla casa.

Il principio e lo schema di funzionamento di una pompa di calore, tipi

Principio

La progettazione di un'eventuale pompa di calore prevede 2 parti: esterna (assorbe calore da fonti esterne) ed interna (trasferisce il calore prelevato direttamente all'impianto di riscaldamento dell'ambiente). Le fonti rinnovabili esterne di energia termica sono, ad esempio, il calore della terra, dell'aria o delle acque sotterranee. Questo design consente di ridurre notevolmente i costi di riscaldamento o raffrescamento per una casa privata, perché circa il 75% dell'energia viene generata grazie a fonti gratuite.

Schema di lavoro

La composizione dell'impianto di riscaldamento comprende: evaporatore; condensatore; una valvola di scarico che abbassa la pressione nell'impianto; compressore booster di pressione. Ciascuno di questi nodi è collegato tra loro da un circuito chiuso della tubazione, all'interno del quale si trova il refrigerante. Il refrigerante nei primi cicli è allo stato liquido, nel successivo allo stato gassoso. Questa sostanza ha un basso punto di ebollizione, quindi, con l'opzione di apparecchiature di tipo terrestre, è in grado di trasformarsi in gas, raggiungendo il livello di temperatura del suolo. Successivamente, il gas entra nel compressore, dove c'è una forte compressione, che porta a un rapido riscaldamento. Successivamente, il vapore caldo entra all'interno della pompa di calore e viene già utilizzato qui direttamente per il riscaldamento degli ambienti o per il riscaldamento dell'acqua. Il refrigerante quindi si raffredda, condensa e riliquida. Attraverso la valvola di espansione, la sostanza liquida fluisce nella parte interrata per ripetere il ciclo di riscaldamento.

Il principio del raffreddamento di tale installazione è simile al principio del riscaldamento, ma non vengono utilizzati i radiatori, ma vengono utilizzati i ventilconvettori. Il compressore non funziona in questo caso.L'aria fredda dal pozzo entra direttamente nel sistema di climatizzazione.

Tipi di pompe di calore

Quali sono i tipi di pompe di calore? Le apparecchiature si distinguono per una fonte esterna di energia termica utilizzata nel sistema. Tra le opzioni per la casa, ci sono 3 tipi.

Terra o terra ("terra-aria", "falda-acqua")

L'utilizzo di una pompa di calore interrata come fonte di energia termica garantirà eco-pulizia e sicurezza. Il costo di tali apparecchiature è elevato, ma la sua funzionalità è enorme. Non è richiesta una manutenzione frequente ed è garantita una lunga durata.

Le pompe di calore geotermiche possono essere di due tipi: con installazione verticale o orizzontale di tubazioni. Il metodo di posa verticale è più costoso poiché è richiesta la perforazione di pozzi profondi nell'intervallo di 50-200 metri. Con una disposizione orizzontale, i tubi vengono posati a una profondità di circa un metro. Al fine di garantire la raccolta della quantità richiesta di energia termica, l'area totale delle condutture dovrebbe superare l'area dei locali riscaldati di 1,5-2 volte.

Pompa dell'acqua ("acqua-aria", "acqua-acqua")

Per le regioni meridionali con clima caldo, sono adatte installazioni idriche. Nei corpi idrici riscaldati dal sole, la temperatura dell'acqua a una certa profondità è relativamente stabile. È preferibile posare i tubi nel terreno di fondo stesso, dove la temperatura è più elevata. Un peso viene utilizzato per fissare le tubazioni sottomarine.

Aria (aria-acqua, aria-aria)

In un'unità del tipo ad aria, la fonte di energia è l'aria proveniente dall'ambiente esterno, che entra nello scambiatore di calore dell'evaporatore, dove si trova il refrigerante liquido.La temperatura del refrigerante è sempre inferiore alla temperatura dell'aria che entra nel sistema, quindi la sostanza bolle istantaneamente e diventa un vapore caldo.

Oltre ai modelli classici, sono richieste opzioni di installazione combinate. Tali pompe di calore sono integrate con un riscaldatore a gas o elettrico. In caso di cattive condizioni climatiche, le prestazioni del dispositivo di riscaldamento diminuiscono e il dispositivo passa a un'opzione di riscaldamento alternativa. Tale aggiunta è particolarmente rilevante per le apparecchiature aria-acqua o aria-aria, poiché sono questi tipi che tendono a ridurre l'efficienza.

Per le regioni con inverni lunghi e freddi, è più affidabile utilizzare pompe di calore geotermiche (a terra). Le pompe di calore ad aria sono adatte per le zone con un clima mite del sud. Inoltre, quando si installano apparecchiature che utilizzano l'energia terrestre, è necessario tenere conto delle caratteristiche del suolo. La produttività della pompa di calore sarà molto più elevata in un terreno argilloso che in un terreno sabbioso. Inoltre, la profondità delle tubazioni è importante, le tubazioni devono essere posate più in profondità del livello di congelamento del suolo durante i periodi freddi.

Cos'è una pompa di calore e come funziona?

Con il termine pompa di calore si intende un insieme di apparecchiature specifiche. La funzione principale di questa apparecchiatura è la raccolta di energia termica e il suo trasporto al consumatore. La fonte di tale energia può essere qualsiasi corpo o mezzo con una temperatura di +1º e più gradi.

Ci sono più che sufficienti fonti di calore a bassa temperatura nel nostro ambiente.Si tratta di rifiuti industriali provenienti da imprese, centrali termiche e nucleari, liquami, ecc. Per il funzionamento delle pompe di calore nel campo del riscaldamento domestico sono necessarie tre fonti naturali a recupero indipendente: aria, acqua, terra.

Le pompe di calore “traggono” energia dai processi che si verificano regolarmente nell'ambiente. Il flusso dei processi non si ferma mai, quindi le fonti sono riconosciute come inesauribili secondo criteri umani.

I tre potenziali fornitori di energia elencati sono direttamente correlati all'energia del sole, che, riscaldandosi, mette in movimento l'aria e il vento e trasferisce energia termica alla terra. È la scelta della fonte il principale criterio in base al quale vengono classificati gli impianti a pompa di calore.

Il principio di funzionamento delle pompe di calore si basa sulla capacità dei corpi o dei mezzi di trasferire energia termica ad un altro corpo o ambiente. Destinatari e fornitori di energia nei sistemi a pompa di calore lavorano solitamente in coppia.

Quindi ci sono i seguenti tipi di pompe di calore:

• L'aria è acqua.
• La terra è acqua.
• L'acqua è aria.
• L'acqua è acqua.
• La terra è aria.
• Acqua - acqua
• L'aria è aria.

In questo caso, la prima parola definisce il tipo di mezzo da cui il sistema preleva calore a bassa temperatura. Il secondo indica il tipo di vettore a cui viene trasferita questa energia termica. Quindi, nelle pompe di calore l'acqua è acqua, il calore viene prelevato dall'ambiente acquatico e il liquido viene utilizzato come vettore di calore.

Le pompe di calore per tipo di progetto sono impianti di compressione del vapore. Estraggono calore da fonti naturali, lo elaborano e lo trasportano ai consumatori (+)

Le moderne pompe di calore utilizzano tre principali fonti di energia termica. Questi sono suolo, acqua e aria.La più semplice di queste opzioni è una pompa di calore ad aria. La popolarità di tali sistemi è associata al loro design piuttosto semplice e alla facilità di installazione.

Tuttavia, nonostante tale popolarità, queste varietà hanno una produttività piuttosto bassa. Inoltre, l'efficienza è instabile e dipende dalle fluttuazioni di temperatura stagionali.

Con una diminuzione della temperatura, le loro prestazioni diminuiscono notevolmente. Tali varianti delle pompe di calore possono essere considerate come un'aggiunta alla principale fonte di energia termica esistente.

Le opzioni delle apparecchiature che utilizzano il calore del suolo sono considerate più efficienti. Il suolo riceve e accumula energia termica non solo dal Sole, ma è costantemente riscaldato dall'energia del nucleo terrestre.

Cioè, il terreno è una specie di accumulatore di calore, la cui potenza è praticamente illimitata. Inoltre la temperatura del suolo, specie ad una certa profondità, è costante e oscilla entro limiti insignificanti.

Portata dell'energia generata dalle pompe di calore:

La costanza della temperatura della sorgente è un fattore importante per il funzionamento stabile ed efficiente di questo tipo di apparecchiature elettriche. I sistemi in cui l'ambiente acquatico è la principale fonte di energia termica hanno caratteristiche simili. Il collettore di tali pompe si trova nel pozzo, dove si trova nella falda acquifera, o nel serbatoio.

La temperatura media annuale di sorgenti come il suolo e l'acqua varia da +7º a + 12º C. Questa temperatura è abbastanza per garantire il funzionamento efficiente del sistema.

Le più efficienti sono le pompe di calore che estraggono energia termica da fonti con indicatori di temperatura stabili, ad es. dall'acqua e dal suolo

Pompa di calore dal condizionatore

I moderni sistemi split, in particolare di tipo inverter, svolgono con successo le funzioni della stessa pompa di calore aria-aria. Il loro problema è che l'efficienza del lavoro diminuisce insieme alla temperatura esterna e anche il cosiddetto set invernale non salva.

Gli artigiani domestici hanno affrontato la questione in modo diverso: hanno assemblato una pompa di calore fatta in casa da un condizionatore d'aria, che prende il calore dell'acqua corrente da un pozzo. In effetti, dal condizionatore viene utilizzato solo un compressore, a volte un'unità interna che svolge il ruolo di un ventilconvettore.

In generale, il compressore può essere acquistato separatamente. Sarà necessario realizzare uno scambiatore di calore per il riscaldamento dell'acqua (condensatore). Un tubo di rame con uno spessore della parete di 1–1,2 mm e una lunghezza di 35 m viene avvolto per dare la forma di una bobina su un tubo con un diametro di 350–400 mm o un cilindro. Successivamente, le spire vengono fissate con un angolo forato, quindi l'intera struttura viene collocata in un contenitore d'acciaio con tubi dell'acqua.

Il compressore del sistema split è collegato all'ingresso inferiore al condensatore e la valvola di controllo è collegata a quello superiore. L'evaporatore è fatto allo stesso modo, un normale barile di plastica andrà bene per questo. A proposito, invece degli scambiatori di calore capacitivi fatti in casa, puoi utilizzare scambiatori di calore a piastre di fabbrica, ma questo non sarà economico.

Il montaggio della pompa in sé non è troppo complicato, ma qui è importante poter saldare in modo corretto ed efficiente le connessioni dei tubi di rame. Inoltre, per rifornire di carburante il sistema con freon, avrai bisogno dei servizi di un maestro, non acquisterai specificamente attrezzature aggiuntive

Segue la fase di installazione e avviamento della pompa di calore, che non sempre va bene. Potrebbe essere necessario armeggiare molto per ottenere il risultato.

Pompa di calore aria-acqua: i fatti reali

Questo tipo di attrezzatura termica provoca molte polemiche. Gli utenti sono divisi in due campi. Alcuni credono che, per riscaldare una casa, non sia stato inventato niente di meglio. Altri ritengono che, a causa dell'alto costo delle pompe di calore (HP) e delle difficili condizioni climatiche in molte regioni della Federazione Russa, l'investimento iniziale non sarà recuperato. È più redditizio mettere soldi in banca e, sugli interessi ricevuti, riscaldare la casa con l'elettricità. Come sempre, la verità è nel mezzo. Guardando al futuro, diremo che, nell'articolo, parleremo solo di pompe di calore aria-acqua. Innanzitutto, un po' di teoria.

Una pompa di calore è una “macchina” che preleva calore da una fonte di bassa qualità e lo trasferisce alla casa.

Fonti di calore per una pompa di calore:

• aria;
• acqua;
• Terra.

Schema schematico della pompa di calore.

Punto importante: la pompa di calore non produce calore. Pompa il calore dall'ambiente esterno al consumatore, ma per il funzionamento della pompa di calore è necessaria l'elettricità. Il rendimento della pompa di calore è espresso nel rapporto tra l'energia termica pompata e l'energia consumata dalla rete elettrica. Questo valore è chiamato coefficiente di trasformazione del calore COP (coefficiente di prestazione). Se le caratteristiche tecniche della pompa di calore affermano che COP = 3, significa che la PdC pompa tre volte più calore di quanto “prenda” elettricità.

Sembra che eccola qui - la soluzione a tutti i problemi - relativamente parlando, avendo speso 1 kW di elettricità in un'ora, riceveremo 3 kilowattora di calore per il sistema di riscaldamento durante questo periodo. Infatti, perchési tratta di pompe di calore ad aria con unità esterna installata all'esterno dell'abitazione, il rapporto di trasformazione per la stagione di riscaldamento varierà in funzione della temperatura esterna. In caso di forti gelate (-25 - -30 ° C e inferiori), il COP della presa d'aria scende a uno.

Ciò impedisce ai residenti suburbani di installare pompe di calore aria-acqua, apparecchiature in cui il calore pompato viene utilizzato per riscaldare il fluido termovettore. La gente crede che per le nostre condizioni - non le regioni meridionali del paese, le pompe di calore geotermiche con uno scambiatore di calore a terra interrato - siano più adatte un sistema di tubi posati orizzontalmente o verticalmente.

È vero?

Mi imbatto spesso nel mito che una pompa di calore aria-acqua sia inefficiente quando fa freddo, ma un HP geotermico è proprio questo. Confronta il coefficiente di trasformazione del calore dell'apparecchiatura in primavera. Il circuito geotermico è esaurito dopo l'inverno. Bene, se la temperatura è di circa 0 gradi. Ma l'aria è già abbastanza calda. La necessità di calore diminuisce, ma non scompare in estate, perché. l'acqua calda è necessaria tutto l'anno. Le pompe di calore geotermiche sono ideali per le regioni con inverni rigidi e una lunga stagione di riscaldamento. Per il Distretto Federale Meridionale e la Regione di Mosca, l'HP aria-acqua mostra un COP medio annuo paragonabile a quello di un impianto geotermico.

Le temperature di -20 - -25 °C e inferiori nella regione di Mosca sono rare e durano solo pochi giorni. In media, gli inverni nella regione di Mosca sono caratterizzati da -7 - -12 ° C e frequenti disgeli con temperature che salgono a -3 - 0 gradi.Pertanto, per la maggior parte della stagione di riscaldamento, una pompa di calore ad aria funzionerà con un COP vicino a tre unità.

Principio di funzionamento

Tutto lo spazio intorno a noi è energia: devi solo sapere come usarla. Per una pompa di calore, la temperatura ambiente deve essere maggiore di 1°C. Qui va detto che anche la terra in inverno sotto la neve o ad una certa profondità trattiene il calore. Il lavoro di una pompa di calore geotermica o di qualsiasi altra pompa di calore si basa sul trasporto di calore dalla sua fonte tramite un vettore di calore al circuito di riscaldamento della casa.

Schema di funzionamento del dispositivo per punti:

• il vettore di calore (acqua, suolo, aria) riempie la tubazione sotto il suolo e la riscalda;
• quindi il liquido di raffreddamento viene trasportato allo scambiatore di calore (evaporatore) con successivo trasferimento di calore al circuito interno;
• il circuito esterno contiene il refrigerante, un liquido a basso punto di ebollizione a bassa pressione. Ad esempio, freon, acqua con alcol, miscela di glicole. All'interno dell'evaporatore, questa sostanza si riscalda e diventa un gas;
• il refrigerante gassoso viene inviato al compressore, compresso ad alta pressione e riscaldato;
• il gas caldo entra nel condensatore e lì la sua energia termica viene trasferita alla casa;
• il ciclo si conclude con la conversione del refrigerante in liquido che, a causa della dispersione termica, ritorna nell'impianto.

Lo stesso principio viene utilizzato per i frigoriferi, quindi le pompe di calore domestiche possono essere utilizzate come condizionatori d'aria per raffreddare una stanza. In parole povere, una pompa di calore è una specie di frigorifero con l'effetto opposto: al posto del freddo si genera calore.

Pompa di calore aria-acqua

Installazione e funzionamento della pompa di calore ARIA-ACQUA

L'aria come fonte di energia termica a bassa temperatura

Teoricamente, l'aria può essere utilizzata come fonte di energia termica a bassa temperatura, indipendentemente dalla sua temperatura. In pratica le pompe di calore aria-acqua sono efficaci ad una temperatura dell'aria di almeno -15°C. Ad oggi esistono già pompe in vendita che funzionano ad una temperatura di -25°C, ma finora il loro costo è troppo alto , il che rende questo tipo di apparecchiature di ingegneria del calore inaccessibile al consumatore generale.

Nella sua forma più primitiva, una pompa di calore aria-acqua può essere pensata come un condizionatore d'aria utilizzato per raffreddare l'ambiente e scaricare il calore "in eccesso" in una stanza riscaldata.

Allo stesso tempo, una pompa di calore aria-acqua non richiede lo scavo di pozzi o la perforazione di pozzi, la posa di condotte lungo il fondo dei serbatoi o l'installazione di collettori verticali necessari per consentire alle pompe di calore acqua-acqua o terra-acqua di operare. È facile da usare e allo stesso tempo ti consente di ottenere calore economico per riscaldare la tua casa.

Oltre agli impianti di condizionamento, le pompe di calore di questo tipo possono essere realizzate secondo 2 schemi di layout:

• Sotto forma di un sistema diviso composto da 2 blocchi collegati da comunicazioni
• a forma di monoblocco

Di norma, un monoblocco è un unico dispositivo assemblato in un alloggiamento e installato all'interno o all'esterno della casa. Per l'installazione all'interno, è necessario prevedere un canale libero per l'aspirazione dell'aria. Allo stesso tempo è preferibile l'installazione all'esterno: permette di spostare il compressore come fonte di rumore all'esterno della stanza.

Ad oggi, molti produttori producono pompe di calore aria-acqua sotto forma di monoblocchi.È comodo e pratico, consente di spostare liberamente la pompa e installarla senza complicate installazioni e collegamenti. L'unico inconveniente è la bassa potenza delle pompe di questo tipo: da 3 a 16 kW.

Il sistema split è diviso in due blocchi, uno dei quali comprende un condensatore e un sistema di controllo automatico. È installato all'interno. La seconda unità (esterna) include un compressore. La fattibilità economica dell'installazione di pompe di calore aria-acqua

Le pompe di calore aria-acqua sono efficienti a temperature esterne positive. Hanno trovato ampia applicazione nelle regioni meridionali del nostro paese: nel Kuban, nel territorio di Stavropol, ecc. dove le forti gelate sono rare e in inverno la temperatura raramente scende sotto lo zero.

Ciò non significa affatto che in altre regioni del nostro Paese, con condizioni climatiche più severe, non possano essere utilizzate pompe di calore di questo tipo. Affatto. È solo che l'efficienza di una pompa aria-acqua diminuisce al diminuire della temperatura dell'aria, insieme a un aumento del costo dell'elettricità necessaria per far funzionare la pompa.

Pertanto, l'opportunità di far funzionare una pompa di calore a una temperatura dell'aria negativa, nonché la selezione dell'attrezzatura in base alla potenza richiesta, dovrebbe essere eseguita da tecnici qualificati del riscaldamento.

Ad oggi, l'opzione migliore è utilizzare una pompa di calore aria-acqua per il riscaldamento e la fornitura di acqua calda a temperature ambiente positive e accendere una caldaia o un'altra fonte di energia termica quando inizia il gelo.

Un'altra condizione per l'utilizzo di una pompa di calore per il riscaldamento di una casa è l'elevata efficienza termica dell'edificio, l'assenza di perdite di calore in esso associate a isolamento termico e correnti d'aria di scarsa qualità.

Da provette con mezzo rarefatto

Questo metodo di riscaldamento del liquido può essere utilizzato non solo in estate, ma anche in inverno, è uno dei più difficili. Il luogo di installazione del dispositivo a tubo a vuoto non deve essere ombreggiato, diretto a sud. Il surriscaldamento non è consentito, la circolazione del liquido deve essere dall'alto verso il basso.

Avrai bisogno dei seguenti strumenti:

• Chiave inglese.
• Cacciaviti.
• Dispositivo per la saldatura di tubi in plastica.
• Trapano.

Innanzitutto, costruisci un telaio e mettilo nel luogo di installazione previsto, l'opzione migliore è il tetto, quindi fissalo, ad esempio, con bulloni di ancoraggio. Quindi collegare il sensore di temperatura, l'uscita dell'aria. Collegare il condotto dell'acqua utilizzando materiali resistenti alle temperature di congelamento.

Procediamo con l'installazione della resistenza, prendiamo un tubo di rame e avvolgiamolo con un foglio di alluminio, inseriamolo in un tubo sottovuoto in vetro. Metti una tazza di fissaggio e uno stivale di gomma sul fondo del tubo. Fissare l'estremità di metallo in un condensatore di ottone (puoi vedere grasso appiccicoso sul tubo, non pulirlo).

Chiudere la vaschetta di fissaggio, installare i restanti elementi in modo simile. Installa il blocco di montaggio e alimentalo con elettricità a 220 V.Collega un sensore di temperatura ad esso, una presa d'aria, sebbene siano resistenti all'umidità, è meglio installare uno schermo protettivo per loro, quindi colleghiamo il controller, con il suo aiuto il sistema è controllato, questo è l'intero processo di installazione di un solare caldaia con le tue mani. Programmare il sistema per i parametri richiesti e avviare.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Il principio di funzionamento del sistema termico aria-aria split:

Pompa di calore ad aria nell'impianto di riscaldamento di una casa a due piani:

Climatizzatore inverter o pompa di calore ad aria: cosa è meglio?

Le pompe di calore aria-aria sono dispositivi altamente efficienti. Sono facili da mantenere, convenienti da usare ed economici.

C'è una vasta gamma di tali sistemi in vendita ora, per qualsiasi casa puoi scegliere un'installazione di riscaldamento. È solo necessario calcolare correttamente la sua potenza, quindi servirà efficacemente per molti anni.

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