Dispositivo de bricolaje y fabricación de una bomba de calor aire-agua.

Matices del mantenimiento programado de las bombas de calor de fuente de aire.

Para que la bomba de calor funcione durante todo su período, es necesario de vez en cuando realizar manipulaciones simples para su mantenimiento. El plan de acción incluye:

• Limpieza oportuna de la unidad exterior de la bomba.Esto afecta principalmente a la base del ventilador y al intercambiador de calor.
• Prueba de fugas programada del sistema de circulación de refrigerante.
• Cambio de aceite en la unidad compresora y lubricación de las partes móviles del ventilador.
• Comprobación de cables de alimentación.

No necesitas esforzarte mucho para realizar estas acciones, pero te permitirán mantener la bomba de calor en perfectas condiciones durante mucho tiempo.

Los propietarios de bombas de calor aerotérmicas contaron a FORUMHOUSE cuánto les cuesta este tipo de calefacción en invierno y si se arrepienten de su elección.

El aumento constante de los precios de la energía hace que los propietarios de bienes raíces suburbanos piensen en cómo reducir los costos de calefacción. Una opción es construir una casa aislada con una mínima pérdida de calor. El segundo paso es instalar un sistema de calefacción de baja temperatura. El tercero es calentar el refrigerante con una bomba de calor aire-agua. A primera vista, parece que se trata de una solución excesivamente cara y que la bomba de calor de fuente de aire funcionará de manera ineficiente en invierno. Comprobemos si esto es cierto usando el ejemplo de los usuarios de FORUMHOUSE que instalaron bombas de calor en su casa.

• Calefacción en invierno con bomba de calor aire-agua - mito o realidad
• ¿Cuánto calor produce una bomba de calor aire-agua a temperaturas bajo cero?
• Conclusiones y Recomendaciones

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Hecho en casa de un viejo refrigerador

Es bastante difícil ensamblar una bomba de calor aire-aire a partir de compresores y condensadores individuales con sus propias manos sin conocimientos de ingeniería especializados. Pero para una habitación pequeña o un invernadero, puede usar un refrigerador viejo.

La bomba de calor de aire más simple se puede hacer a partir de un refrigerador extendiendo un conducto de aire desde la calle y colgando un ventilador en la rejilla trasera del intercambiador de calor.

Para hacer esto, debe hacer dos agujeros en la puerta frontal del refrigerador. Por el primero entrará aire de la calle en el congelador, y por el segundo inferior será devuelto a la calle.

Al mismo tiempo, durante el paso por la cámara interior, cederá parte del calor que contiene al freón.

También es posible simplemente construir la máquina de refrigeración en la pared con la puerta abierta hacia el exterior y el intercambiador de calor en la parte posterior de la habitación. Pero debe tenerse en cuenta que la potencia de dicho calentador será pequeña y consumirá mucha electricidad.

El aire de la habitación se calienta mediante un intercambiador de calor en la parte trasera del frigorífico. Sin embargo, una bomba de calor de este tipo solo puede funcionar a temperaturas exteriores no inferiores a más cinco grados centígrados.

Este aparato está diseñado para uso en interiores solamente.

En una casa de campo grande, el sistema de calefacción de aire deberá complementarse con conductos de aire que distribuyan el aire caliente de manera uniforme en todas las habitaciones.

La instalación de una bomba de calor aire-aire es extremadamente sencilla. Es necesario instalar las unidades externa e interna, y luego conectarlas entre sí con un circuito con refrigerante.

La primera parte del sistema se instala en el exterior: directamente en la fachada, cubierta o al lado del edificio. El segundo de la casa se puede colocar en el techo o en la pared.

Se recomienda montar la unidad exterior a pocos metros de la entrada de la casa y alejada de las ventanas, no se olvide del ruido que produce el ventilador.

Y el interno está instalado de modo que el flujo de aire caliente se distribuya uniformemente por toda la habitación.

Si se planea calentar una casa con varias habitaciones en diferentes pisos con una bomba de calor aire-aire, entonces deberá equipar un sistema de conductos de ventilación con inyección forzada.

En este caso, es mejor pedir un proyecto a un ingeniero competente, de lo contrario, la potencia de la bomba de calor puede no ser suficiente para todas las instalaciones.

El contador de electricidad y el dispositivo de protección deben poder soportar los picos de carga generados por la bomba de calor. Con una fuerte ola de frío fuera de la ventana, el compresor comienza a consumir electricidad muchas veces más de lo habitual.

Lo mejor es colocar una línea de suministro separada del tablero de distribución para dicho calentador de aire.

Se debe prestar especial atención a la instalación de tuberías para freón. Incluso las astillas más pequeñas del interior pueden dañar el equipo del compresor.

Aquí no puedes prescindir de las habilidades de soldadura de cobre. Por lo general, la recarga de refrigerante debe confiarse a un profesional para evitar problemas posteriores con sus fugas.

¿Qué es una bomba de calor para calentar una casa privada? ¿Como funciona?

Un dispositivo especial que es capaz de extraer calor del ambiente se llama bomba de calor.

Dichos dispositivos se utilizan como método principal o adicional de calefacción de espacios. Algunos dispositivos también funcionan para la refrigeración pasiva del edificio, mientras que la bomba se utiliza tanto para la refrigeración en verano como para la calefacción en invierno.

La energía del medio ambiente se utiliza como combustible. Dicho calentador extrae calor del aire, el agua, las aguas subterráneas, etc., por lo que este dispositivo se clasifica como una fuente de energía renovable.

¡Importante! Estas bombas requieren una conexión eléctrica para funcionar.La composición de todos los dispositivos térmicos incluye un evaporador, un compresor, un condensador y una válvula de expansión. Dependiendo de la fuente de calor, se distinguen agua, aire y otros dispositivos.

El principio de funcionamiento es muy similar al principio del refrigerador (solo el refrigerador arroja aire caliente y la bomba absorbe calor)

Dependiendo de la fuente de calor, se distinguen agua, aire y otros dispositivos. El principio de funcionamiento es muy similar al principio del refrigerador (solo el refrigerador arroja aire caliente y la bomba absorbe calor)

La composición de todos los dispositivos térmicos incluye un evaporador, un compresor, un condensador y una válvula de expansión. Dependiendo de la fuente de calor, se distinguen agua, aire y otros dispositivos. El principio de funcionamiento es muy similar al de un frigorífico (solo el frigorífico emite aire caliente y la bomba absorbe calor).

La mayoría de los dispositivos funcionan tanto a temperaturas positivas como negativas; sin embargo, la eficiencia del dispositivo depende directamente de las condiciones externas (es decir, cuanto mayor sea la temperatura ambiente, más potente será el dispositivo). En general, el dispositivo funciona de la siguiente manera:

1. La bomba de calor entra en contacto con las condiciones ambientales. Normalmente, el aparato extrae calor de la tierra, el aire o el agua (según el tipo de dispositivo).
2. Se instala un evaporador especial dentro del dispositivo, que se llena con refrigerante.
3. Al entrar en contacto con el medio ambiente, el refrigerante hierve y se evapora.
4. Después de eso, el refrigerante en forma de vapor ingresa al compresor.
5. Allí se encoge; debido a esto, su temperatura aumenta considerablemente.
6. Después de eso, el gas calentado ingresa al sistema de calefacción, lo que conduce al calentamiento del refrigerante principal, que se usa para calentar el espacio.
7. El refrigerante se enfría poco a poco. Al final, vuelve a convertirse en líquido.
8. Luego, el refrigerante líquido ingresa a una válvula especial, lo que reduce significativamente su temperatura.
9. Al final, el refrigerante ingresa nuevamente al evaporador, luego de lo cual se repite el ciclo de calentamiento.

Foto 1. El principio de funcionamiento de una bomba de calor tierra-agua. El azul indica frío, el rojo indica calor.

ventajas:

• Amabilidad con el medio ambiente. Dichos dispositivos son fuentes de energía renovables que no contaminan la atmósfera con sus emisiones (mientras que el gas natural produce gases de efecto invernadero dañinos y la electricidad se usa a menudo para quemar carbón, que también contamina el aire).
• Buena alternativa al gas. Una bomba de calor es ideal para calentar espacios en los casos en que el uso de gas es difícil por una u otra razón (por ejemplo, cuando la casa está lejos de los principales servicios públicos). La bomba también se compara favorablemente con la calefacción de gas en que la instalación de dicho dispositivo no requiere permiso estatal (pero al perforar un pozo profundo, aún debe obtenerlo).
• Fuente de calor adicional económica. La bomba es ideal como fuente de energía auxiliar económica (la mejor opción es usar gas en invierno y una bomba en primavera y otoño).

Defectos:

1. Restricciones térmicas en caso de utilizar bombas de agua.Todos los dispositivos térmicos funcionan bien a temperaturas positivas, mientras que en el caso de funcionamiento a temperaturas negativas, muchas bombas dejan de funcionar. Esto se debe principalmente al hecho de que el agua se congela, lo que imposibilita su uso como fuente de calor.
2. Puede haber problemas con los dispositivos que usan agua como calor. Si se usa agua para calentar, será necesario encontrar una fuente estable. En la mayoría de los casos, se debe perforar un pozo para esto, por lo que los costos de instalación del dispositivo pueden aumentar.

¡Atención! Las bombas generalmente cuestan de 5 a 10 veces más que una caldera de gas, por lo tanto, el uso de dichos dispositivos para ahorrar dinero en algunos casos puede no ser práctico (para que la bomba valga la pena, deberá esperar varios años)

Opciones de circuito externo de bomba de calor

El circuito externo puede ser una tubería de intercambiador de calor que toma calor de un pozo, suelo o depósito. Cada una de estas opciones tiene sus propias características, ventajas y desventajas, tanto durante la instalación como durante la operación. Por lo tanto, los consideraremos con más detalle.

Fuente de energía térmica - pozo

Para utilizar una fuente de calor de este tipo, es necesario perforar un pozo (uno profundo o varios poco profundos) o utilizar uno existente. Se cree que se pueden obtener 50-60 W de energía térmica de un metro lineal de un pozo. Por lo tanto, para 1 kW de potencia de bomba de calor, se necesitarán unos 20 m de pozo.

Circuito externo de la bomba de calor en el pozo

Ventaja: el pozo no ocupa mucho espacio en el sitio y se caracteriza por una alta transferencia de calor.

Desventaja: un pozo, especialmente profundo, debe perforarse con la ayuda de mecanismos o máquinas especiales.

Fuente de calor - suelo en el sitio

En este caso, la tubería del circuito exterior debe tenderse a una profundidad superior a la profundidad máxima de congelación en el área. En este caso, puede haber dos opciones para la colocación: retire toda la tierra en un área determinada y coloque la tubería en forma de zigzag, y luego llene todo con tierra, o puede colocar la tubería en zanjas excavadas para esto.

Bomba de calor "aguas subterráneas"

Para 1 kW de potencia de bomba de calor, dependiendo de la profundidad de colocación, la densidad y el contenido de agua del suelo, se pueden necesitar 35-50 m del circuito. La distancia mínima entre las tuberías del circuito es de 0,8 m.

Desventajas de este tipo de contorno externo:

• para su colocación, se requiere un área suficientemente grande, en la que posteriormente no será posible plantar árboles o arbustos, sino solo césped, flores o plantas anuales;
• una gran cantidad de movimientos de tierra.

Bucle exterior en agua

Otra opción para el contorno externo es que la tubería se coloque en el fondo del depósito más cercano, si está cerca de la casa. En este caso, el depósito debe ser lo suficientemente profundo para no congelarse hasta el fondo en invierno. A partir de un metro lineal de dicho circuito externo, se puede obtener un máximo de unos 30 W de energía térmica (al menos 30 m de tubería por 1 kW de potencia de bomba de calor). Para garantizar que la tubería colocada en el fondo no flote, se coloca una carga sobre ella, aproximadamente 5 kg por metro lineal.

Circuito externo de la bomba de calor en el depósito

Ventaja: no es necesario perforar un pozo ni realizar movimientos de tierra en un área grande.

La principal desventaja de un circuito externo de este tipo es que no siempre hay un depósito adecuado cerca de la casa.

El principio y el esquema de funcionamiento de una bomba de calor, tipos.

Principio

El diseño de cualquier bomba de calor contempla 2 partes: externa (absorbe el calor de fuentes externas) e interna (transfiere el calor extraído directamente al sistema de calefacción de la habitación). Las fuentes renovables externas de energía térmica son, por ejemplo, el calor de la tierra, el aire o las aguas subterráneas. Este diseño le permite reducir significativamente el costo de calefacción o refrigeración de una casa privada, ya que aproximadamente el 75% de la energía se genera gracias a fuentes gratuitas.

Esquema de trabajo

La composición de la instalación de calefacción incluye: evaporador; condensador; una válvula de descarga que baja la presión en el sistema; compresor reforzador de presión. Cada uno de estos nodos está conectado entre sí por un circuito cerrado de tubería, dentro del cual se encuentra el refrigerante. El refrigerante en los primeros ciclos está en estado líquido, en el siguiente, en estado gaseoso. Esta sustancia tiene un punto de ebullición bajo, por lo que, con la opción de equipos tipo tierra, es capaz de transformarse en gas, alcanzando el nivel de temperatura del suelo. Luego, el gas ingresa al compresor, donde hay una fuerte compresión, lo que conduce a un calentamiento rápido. Después de eso, el vapor caliente ingresa al interior de la bomba de calor y ya se usa aquí directamente para calentar espacios o calentar agua. Luego, el refrigerante se enfría, se condensa y se vuelve a liquidar. A través de la válvula de expansión, la sustancia líquida fluye hacia la parte subterránea para repetir el ciclo de calentamiento.

El principio de refrigeración de una instalación de este tipo es similar al principio de calefacción, pero no se utilizan radiadores, sino unidades de fancoil. El compresor no funciona en este caso.El aire frío del pozo ingresa directamente al sistema de aire acondicionado.

Tipos de bombas de calor

¿Cuáles son los tipos de bombas de calor? El equipo se distingue por una fuente externa de energía térmica que se utiliza en el sistema. Entre las opciones del hogar, hay 3 tipos.

Suelo o tierra ("suelo-aire", "agua subterránea")

El uso de una bomba de calor de tierra como fuente de energía térmica garantizará la limpieza ecológica y la seguridad. El costo de dicho equipo es alto, pero su funcionalidad es enorme. No se requiere un servicio frecuente y se garantiza una larga vida útil.

Las bombas de calor geotérmicas pueden ser de dos tipos: con instalación vertical u horizontal de tuberías. El método de colocación vertical es más costoso ya que se requiere la perforación de pozos profundos en el rango de 50 a 200 metros. Con una disposición horizontal, las tuberías se colocan a una profundidad de aproximadamente un metro. Para garantizar la recolección de la cantidad requerida de energía térmica, el área total de las tuberías debe exceder el área de los locales con calefacción en 1.5-2 veces.

Bomba de agua ("agua-aire", "agua-agua")

Para las regiones del sur con un clima cálido, las instalaciones de agua son adecuadas. En cuerpos de agua calentados por el sol, la temperatura del agua a cierta profundidad es relativamente estable. Es preferible colocar las mangueras en el mismo suelo del fondo, donde la temperatura es más alta. Se utiliza un peso para reparar tuberías submarinas.

Aire (aire-agua, aire-aire)

En una unidad de tipo aire, la fuente de energía es el aire del ambiente externo, que ingresa al intercambiador de calor del evaporador, donde se encuentra el refrigerante líquido.La temperatura del refrigerante siempre es más baja que la temperatura del aire que ingresa al sistema, por lo que la sustancia hierve instantáneamente y se convierte en vapor caliente.

Además de los modelos clásicos, se demandan opciones de instalación combinadas. Tales bombas de calor se complementan con un calentador de gas o eléctrico. En caso de malas condiciones climáticas, el rendimiento del dispositivo de calefacción disminuye y el dispositivo cambia a una opción de calefacción alternativa. Tal adición es especialmente relevante para equipos aire-agua o aire-aire, ya que son estos tipos los que tienden a reducir la eficiencia.

Para regiones con largos inviernos fríos, es más confiable usar bombas de calor geotérmicas (suelo). Las bombas de calor de aire son adecuadas para áreas con un clima suave del sur. Asimismo, a la hora de instalar equipos que utilicen la energía de la tierra, se deben tener en cuenta las características del suelo. La productividad de la bomba de calor será mucho mayor en suelos arcillosos que en suelos arenosos. Además, la profundidad de las tuberías es importante, las tuberías deben colocarse a mayor profundidad que el nivel de congelación del suelo durante los períodos fríos.

¿Qué es una bomba de calor y cómo funciona?

El término bomba de calor se refiere a un conjunto de equipos específicos. La función principal de este equipo es la captación de energía térmica y su transporte hasta el consumidor. La fuente de tal energía puede ser cualquier cuerpo o medio con una temperatura de +1º y más grados.

Hay fuentes más que suficientes de calor a baja temperatura en nuestro entorno.Estos son desechos industriales de empresas, centrales térmicas y nucleares, aguas residuales, etc. Para el funcionamiento de bombas de calor en el campo de la calefacción doméstica, se necesitan tres fuentes naturales de recuperación independientes: aire, agua, tierra.

Las bombas de calor “extraen” energía de los procesos que ocurren regularmente en el medio ambiente. El flujo de los procesos nunca se detiene, por lo que las fuentes son reconocidas como inagotables según el criterio humano.

Los tres proveedores potenciales de energía enumerados están directamente relacionados con la energía del sol que, al calentarse, pone en movimiento el aire y el viento y transfiere energía térmica a la tierra. La elección de la fuente es el principal criterio según el cual se clasifican los sistemas de bomba de calor.

El principio de funcionamiento de las bombas de calor se basa en la capacidad de los cuerpos o medios para transferir energía térmica a otro cuerpo o ambiente. Los receptores y proveedores de energía en los sistemas de bomba de calor suelen trabajar por parejas.

Así que existen los siguientes tipos de bombas de calor:

• El aire es agua.
• La tierra es agua.
• El agua es aire.
• El agua es agua.
• La tierra es aire.
• Agua agua
• El aire es aire.

En este caso, la primera palabra define el tipo de medio del que el sistema toma calor a baja temperatura. El segundo indica el tipo de portador al que se transfiere esta energía térmica. Entonces, en las bombas de calor, el agua es agua, el calor se toma del medio acuático y el líquido se usa como portador de calor.

Las bombas de calor por tipo de diseño son plantas de compresión de vapor. Extraen calor de fuentes naturales, lo procesan y lo transportan a los consumidores (+)

Las bombas de calor modernas utilizan tres fuentes principales de energía térmica. Estos son el suelo, el agua y el aire.La más simple de estas opciones es una bomba de calor de fuente de aire. La popularidad de tales sistemas está asociada con su diseño bastante simple y su facilidad de instalación.

Sin embargo, a pesar de tanta popularidad, estas variedades tienen una productividad bastante baja. Además, la eficiencia es inestable y depende de las fluctuaciones de temperatura estacionales.

Con una disminución de la temperatura, su rendimiento disminuye significativamente. Tales variantes de bombas de calor pueden considerarse como una adición a la principal fuente de energía térmica existente.

Las opciones de equipos que utilizan calor del suelo se consideran más eficientes. El suelo recibe y acumula energía térmica no solo del Sol, sino que es constantemente calentado por la energía del núcleo terrestre.

Es decir, el suelo es una especie de acumulador de calor, cuyo poder es prácticamente ilimitado. Además, la temperatura del suelo, especialmente a cierta profundidad, es constante y fluctúa dentro de límites insignificantes.

Alcance de la energía generada por bombas de calor:

La constancia de la temperatura de la fuente es un factor importante en el funcionamiento estable y eficiente de este tipo de equipos de potencia. Los sistemas en los que el medio acuático es la principal fuente de energía térmica tienen características similares. El colector de tales bombas está ubicado en un pozo, donde se encuentra en un acuífero o en un depósito.

La temperatura media anual de fuentes como el suelo y el agua varía de +7º a +12º C. Esta temperatura es suficiente para asegurar el funcionamiento eficiente del sistema.

Las más eficientes son las bombas de calor que extraen energía térmica de fuentes con indicadores de temperatura estables, es decir, del agua y del suelo

Bomba de calor del aire acondicionado

Los modernos sistemas split, especialmente los de tipo inverter, realizan con éxito las funciones de la misma bomba de calor aire-aire. Su problema es que la eficiencia del trabajo cae junto con la temperatura exterior, e incluso el llamado conjunto de invierno no ahorra.

Los artesanos del hogar abordaron el problema de manera diferente: ensamblaron una bomba de calor casera a partir de un acondicionador de aire, que toma el calor del agua corriente de un pozo. De hecho, solo se utiliza un compresor del acondicionador de aire, a veces una unidad interior que desempeña el papel de una unidad fancoil.

En general, el compresor se puede comprar por separado. Será necesario hacer un intercambiador de calor para calentar agua (condensador). Un tubo de cobre con un espesor de pared de 1 a 1,2 mm y una longitud de 35 m se enrolla en forma de bobina sobre un tubo con un diámetro de 350 a 400 mm o un cilindro. Después de eso, las vueltas se fijan con una esquina perforada y luego toda la estructura se coloca en un contenedor de acero con tuberías de agua.

El compresor del sistema split está conectado a la entrada inferior del condensador, y la válvula de control está conectada a la superior. El evaporador está hecho de la misma manera, un barril de plástico ordinario servirá. Por cierto, en lugar de intercambiadores de calor capacitivos caseros, puede usar intercambiadores de calor de placas de fábrica, pero esto no será barato.

El ensamblaje de la bomba en sí no es demasiado complicado, pero aquí es importante poder soldar de manera adecuada y eficiente las conexiones de los tubos de cobre. Además, para recargar el sistema con freón, necesitará los servicios de un maestro, no comprará específicamente equipo adicional

A continuación viene la etapa de montaje y puesta en marcha de la bomba de calor, que no siempre sale bien. Puede que tenga que jugar mucho para lograr el resultado.

Bomba de calor aire-agua: hechos reales

Este tipo de equipos térmicos genera mucha controversia. Los usuarios se dividen en dos campos. Algunos creen que, para calentar una casa, no se ha inventado nada mejor. Otros creen que, debido al alto costo de las bombas de calor (HP) y las duras condiciones climáticas en muchas regiones de la Federación Rusa, la inversión inicial no se recuperará. Es más rentable poner dinero en el banco y, sobre el interés recibido, calentar la casa con electricidad. Como siempre, la verdad está en el medio. De cara al futuro, diremos que, en el artículo, solo hablaremos de las bombas de calor aire-agua. Primero, un poco de teoría.

Una bomba de calor es una "máquina" que toma calor de una fuente de bajo grado y lo transporta al hogar.

Fuentes de calor para una bomba de calor:

• aire;
• agua;
• Tierra.

Diagrama esquemático de la bomba de calor.

Punto importante: La bomba de calor no produce calor. Bombea calor desde el ambiente externo hasta el consumidor, pero para que la bomba de calor funcione, se requiere electricidad. La eficiencia de la bomba de calor se expresa en la relación entre la energía calorífica bombeada y la energía consumida de la red eléctrica. Este valor se denomina coeficiente de transformación de calor COP (coeficiente de rendimiento). Si las características técnicas de la bomba de calor indican que COP = 3, entonces esto significa que la HP bombea tres veces más calor de lo que “toma” electricidad.

Parece que aquí está, la solución a todos los problemas, en términos relativos, habiendo gastado 1 kW de electricidad en una hora, recibiremos 3 kilovatios-hora de calor para el sistema de calefacción durante este tiempo. De hecho, porqueestamos hablando de bombas de calor aerotérmicas con unidad exterior instalada en el exterior de la vivienda, la relación de transformación para la temporada de calefacción variará en función de la temperatura exterior. En heladas severas (-25 - -30 ° C y menos), el COP de la salida de aire cae a uno.

Esto evita que los residentes de los suburbios instalen bombas de calor de aire a agua, equipos en los que el calor bombeado se usa para calentar el fluido de transferencia de calor. La gente cree que para nuestras condiciones, no las regiones del sur del país, las bombas de calor geotérmicas con un intercambiador de calor subterráneo enterrado en el suelo, un sistema de tuberías colocadas horizontal o verticalmente son las más adecuadas.

¿Es esto cierto?

A menudo me encuentro con el mito de que una bomba de calor aire-agua es ineficiente en climas fríos, pero una HP geotérmica es solo eso. Compare el coeficiente de transformación de calor del equipo en el resorte. El circuito geotérmico se agota después del invierno. Bueno, si la temperatura allí ronda los 0 grados. Pero el aire ya está lo suficientemente caliente. La necesidad de calor disminuye, pero no desaparece en verano, porque. Se necesita agua caliente todo el año. Las bombas de calor geotérmicas son ideales para regiones con inviernos duros y una temporada de calefacción prolongada. Para el Distrito Federal Sur y la Región de Moscú, el HP aire-agua muestra un COP promedio anual comparable al de una geotérmica.

Las temperaturas de -20 - -25 ° C e inferiores en la región de Moscú son raras y duran solo unos pocos días. En promedio, los inviernos en la Región de Moscú se caracterizan por -7 - -12 ° C y deshielos frecuentes con temperaturas que suben a -3 - 0 grados.Por lo tanto, durante la mayor parte de la temporada de calefacción, una bomba de calor de aire funcionará con un COP cercano a las tres unidades.

Principio de funcionamiento

Todo el espacio que nos rodea es energía, solo necesitas saber cómo usarla. Para una bomba de calor, la temperatura ambiente debe ser superior a 1C°. Aquí debe decirse que incluso la tierra en invierno bajo la nieve oa cierta profundidad retiene el calor. El trabajo de una bomba de calor geotérmica o cualquier otra se basa en el transporte de calor desde su fuente mediante un portador de calor hasta el circuito de calefacción de la casa.

Esquema de funcionamiento del dispositivo por puntos:

• el portador de calor (agua, suelo, aire) llena la tubería debajo del suelo y lo calienta;
• luego, el refrigerante se transporta al intercambiador de calor (evaporador) con la transferencia de calor posterior al circuito interno;
• el circuito externo contiene el refrigerante, un líquido de bajo punto de ebullición a baja presión. Por ejemplo, freón, agua con alcohol, mezcla de glicol. Dentro del evaporador, esta sustancia se calienta y se convierte en gas;
• el refrigerante gaseoso se envía al compresor, se comprime a alta presión y se calienta;
• el gas caliente ingresa al condensador y allí su energía térmica se transfiere a la casa;
• el ciclo termina con la conversión del refrigerante en líquido, y éste, debido a la pérdida de calor, regresa al sistema.

El mismo principio se usa para los refrigeradores, por lo que las bombas de calor domésticas se pueden usar como acondicionadores de aire para enfriar una habitación. En pocas palabras, una bomba de calor es una especie de frigorífico con el efecto contrario: en lugar de frío, se genera calor.

Bomba de calor aire-agua

Instalación y funcionamiento de la bomba de calor AIRE-AGUA

El aire como fuente de energía térmica a baja temperatura

Teóricamente, el aire se puede utilizar como fuente de energía térmica a baja temperatura, independientemente de su temperatura. En la práctica, las bombas de calor aire-agua son eficaces a una temperatura del aire de al menos -15 C. Hasta la fecha, ya hay a la venta bombas que funcionan a una temperatura de -25 C, pero hasta el momento su coste es demasiado elevado. , lo que hace que este tipo de equipo de ingeniería térmica sea inaccesible para el consumidor general.

En su forma más primitiva, una bomba de calor de aire a agua se puede considerar como un acondicionador de aire que se usa para enfriar el ambiente y verter el "exceso" de calor en una habitación calentada.

Al mismo tiempo, una bomba de calor aire-agua no requiere la excavación de pozos o la perforación de pozos, el tendido de tuberías a lo largo del fondo de los embalses o la instalación de colectores verticales necesarios para permitir que las bombas de calor agua-agua o tierra-agua funcionen. funcionar. Es fácil de operar y al mismo tiempo le permite obtener calor económico para calentar su hogar.

Además de los sistemas de aire acondicionado, las bombas de calor de este tipo se pueden fabricar según 2 esquemas de diseño:

• En forma de sistema partido formado por 2 bloques conectados por comunicaciones
• en forma de monobloque

Como regla general, un monobloque es un dispositivo único ensamblado en una carcasa e instalado dentro o fuera de la casa. Para la instalación en interiores, es necesario prever un canal libre para la entrada de aire. Al mismo tiempo, es preferible la instalación al aire libre: le permite mover el compresor como fuente de ruido fuera de la habitación.

Hasta la fecha, muchos fabricantes producen bombas de calor aire-agua en forma de monobloques.Es conveniente y práctico, le permite mover libremente la bomba e instalarla sin una instalación y conexión complicadas. El único inconveniente es la baja potencia de las bombas de este tipo: de 3 a 16 kW.

El sistema split se divide en dos bloques, uno de los cuales incluye un condensador y un sistema de control automático. Se instala en interior. La segunda unidad (exterior) incluye un compresor. Su viabilidad económica de instalar bombas de calor aire-agua

Las bombas de calor aire-agua son eficientes a temperaturas exteriores positivas. Han encontrado una amplia aplicación en las regiones del sur de nuestro país: en Kuban, en el territorio de Stavropol, etc. donde las heladas severas son raras, y en invierno la temperatura rara vez desciende por debajo de cero.

Esto no significa en absoluto que en otras regiones de nuestro país, con condiciones climáticas más severas, no se puedan utilizar bombas de calor de este tipo. De nada. Es solo que la eficiencia de una bomba de aire a agua disminuye a medida que baja la temperatura del aire, junto con un aumento en el costo de la electricidad necesaria para hacer funcionar la bomba.

Por lo tanto, la conveniencia de operar una bomba de calor a una temperatura del aire negativa, así como la selección del equipo de acuerdo con la potencia requerida, debe ser realizada por ingenieros de calefacción calificados.

Hasta la fecha, la mejor opción es utilizar una bomba de calor aire-agua para calefacción y suministro de agua caliente a temperatura ambiente positiva y encender una caldera u otra fuente de energía térmica cuando se presenta la helada.

Otra condición para usar una bomba de calor para calentar una casa es la alta eficiencia térmica del edificio, la ausencia de pérdidas de calor asociadas con aislamiento térmico y corrientes de aire de baja calidad.

De tubos con un medio enrarecido

Este método de calentar el líquido se puede usar no solo en verano, sino también en invierno, es uno de los más difíciles. La ubicación de instalación del dispositivo de tubo de vacío no debe estar a la sombra, orientada hacia el sur. No se permite el sobrecalentamiento, la circulación del líquido debe ser de arriba hacia abajo.

Necesitarás las siguientes herramientas:

• Llave inglesa.
• destornilladores
• Dispositivo para soldar tubos de plástico.
• Taladro.

Primero, construya un marco y colóquelo en el lugar de instalación previsto, la mejor opción es el techo, luego fíjelo, por ejemplo, con pernos de anclaje. Luego conecte el sensor de temperatura, salida de aire. Conecte el conducto de agua utilizando materiales que sean resistentes a las temperaturas bajo cero.

Procedamos con la instalación del elemento calefactor, tome un tubo de cobre y envuélvalo con una lámina de aluminio, insértelo en un tubo de vacío de vidrio. Coloque una copa de fijación y una funda de goma en la parte inferior del tubo. Fije el extremo de metal en un condensador de latón (puede ver grasa pegajosa en el tubo, no lo limpie).

Cierre el recipiente de fijación, instale los elementos restantes de manera similar. Instale el bloque de montaje y hágalo funcionar con electricidad de 220 V.Conéctele un sensor de temperatura, una salida de aire, aunque son resistentes a la humedad, es mejor instalarles una pantalla protectora, luego conectamos el controlador, con su ayuda se controla el sistema, ese es todo el proceso de instalación de un solar. Caldera con tus propias manos. Programe el sistema para los parámetros requeridos y arranque.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

El principio de funcionamiento del sistema de división térmica aire-aire:

Bomba de calor de fuente de aire en el sistema de calefacción de una casa de dos pisos:

Aire acondicionado inverter o bomba de calor de aire: ¿cuál es mejor?

Las bombas de calor aire-aire son dispositivos altamente eficientes. Son fáciles de mantener, cómodos de operar y económicos.

Hay una gran variedad de tales sistemas a la venta ahora, para cualquier hogar puede elegir una instalación de calefacción. Solo es necesario calcular correctamente su poder, luego servirá efectivamente durante muchos años.

¿Qué opina sobre la eficiencia y la viabilidad de utilizar bombas de calor aire-aire? Comparta su opinión, deje comentarios sobre el uso de las unidades y haga preguntas. El formulario de comentarios se encuentra a continuación.