Hoje, o tema do aquecimento do chamado setor privado é extremamente relevante. Como mostra a prática, nem sempre há gasoduto ali, por isso as pessoas são obrigadas a procurar fontes alternativas de calor. Vamos falar neste artigo sobre o que é uma bomba de calor geotérmica terrestre ou, como é chamada na vida cotidiana, uma bomba de calor. O princípio de funcionamento desta unidade não é conhecido por todos, assim como o seu design. Com esses momentos, vamos tentar descobrir.
O que você precisa saber?
Pode-se dizer que, uma vez que as bombas de calor são tão eficientes, por que são tão mal utilizadas. A questão toda está no alto custo do equipamento e da instalação. É por esta simples razão que muitos recusam esta solução e escolhem, digamos, caldeiras elétricas ou a carvão. No entanto, não vale a pena descartar essa opção por vários motivos, que com certeza iremos mencionar neste artigo. As bombas de calor, uma vez instaladas, tornam-se muito econômicas, pois utilizam a energia do solo. A bomba de origem terrestre é 3 em 1. Ela combina não apenas uma caldeira de aquecimento e um sistema de água quente, mas também um ar condicionado. Vamos dar uma olhada neste equipamento e considerar todos os seus pontos fortes e fracos.
O princípio da unidade
O princípio de funcionamento de uma bomba de calor para aquecimento baseia-se na utilização da diferença de potencial da energia térmica. É por isso que esses equipamentos podem ser usados em qualquer ambiente. O principal é que sua temperatura seja de pelo menos 1 grau Celsius.
Temos um refrigerante que se move através da tubulação, onde, de fato, aquece de 2 a 5 graus. Depois disso, o refrigerante entra no trocador de calor (circuito interno), de onde libera a energia coletada. Neste momento, existe um refrigerante no circuito externo, que possui um baixo ponto de ebulição. Conseqüentemente, ele se transforma em gás. À medida que entra no compressor, o gás é comprimido, o que aumenta ainda mais a sua temperatura. Em seguida, o gás vai para o condensador, onde perde o calor, passando para o sistema de aquecimento. O refrigerante se torna líquido e flui de volta para o circuito externo.
Resumidamente sobre os tipos de bombas de calor
Vários projetos populares de bombas geotérmicas são conhecidos hoje. Mas em qualquer caso, seu princípio de funcionamento pode ser comparado com o trabalho de equipamentos de refrigeração. Por isso, independentemente do tipo, a bomba pode ser usada como ar condicionado no verão. Assim, as bombas de calor são classificadas de acordo com onde podem extrair calor:
- A partir do solo;
- Do reservatório;
- A partir do nada.
O primeiro tipo é mais preferível em regiões frias. O fato é que a temperatura do ar geralmente cai para -20 e abaixo (por exemplo, a Federação Russa), mas a profundidade de congelamento do solo geralmente é insignificante. Quanto aos reservatórios, eles não estão por toda parte, e não é muito aconselhável utilizá-los. Em qualquer caso, é melhor escolher uma bomba de calor de fonte subterrânea para aquecimento doméstico. Examinamos um pouco o princípio de funcionamento do aparelho, então vamos além.
Bomba de calor Cooper e Hunter ARCTIC Inversor
Comprar uma bomba de calor ar-ar montada na parede da série ARCTIC Inverter significa fornecer aquecimento para a casa durante o verão e as chegadas regulares de inverno.
Série ARCTIC Inverter WiFi Long Distance - trabalhar em temperaturas de até -25 ° C - bomba de calor doméstica. Adaptado para trabalhar com aquecimento nos países do norte.
Trocador de calor de duas fileiras ampliado. Um algoritmo especial de trabalho que garante uma operação estável e eficiente em temperaturas externas negativas.
Sistema de degelo inteligente - o início e o fim do processo de degelo ocorrem de acordo com sensores de temperatura.
Descrição da série ARCTIC Inverter
- classe A +++,
- faixa de temperatura de trabalho efetivo de - 15 ° С a + 48 ° С para resfriamento, de -25 ° С a + 24 ° С para aquecimento,
- compressor do inversor usando tecnologia DAIKIN,
- operação ininterrupta na faixa 96V-260V,
- transformador inovador de pequeno porte,
- conjunto completo premium GERAÇÃO IV,
- Tecnologia de análise de ruído - operação de bloco quase silenciosa,
- Tecnologia G-matrix - operação suave e estável em frequências ultrabaixas,
- Filtro de plasma frio
- função "+ 8 ° C". Módulo Wi-Fi para controle via smartphone / tablet.
Manual da série ARCTIC
Manual de operação das bombas de calor Cooper & Hunter série ARCTIC (.pdf 1,8 MB). Imprima para você mesmo e salve.
lista de preços para bombas de calor da série ARCTIC em São Petersburgo
| Modelo | Área da sala, m2 | Produtividade, kW | Consumo de eletricidade, kW | Preço, esfregue | ||
| resfriado | aquecer | resfriado | aquecer | |||
| CH-S09FTXLA-NG | até 25 | 2,60 (0,44-3,26) | 2,80 (0,44-4,20) | 0,59 (0,20-1,35) | 0,61 (0,20-1,45) | 51245 |
| CH-S12FTXLA-NG | até 35 | 3,50 (0,60-4,05) | 3,67 (0,60-5,25) | 0,80 (0,22-1,45) | 0,80 (0,22-1,45) | 54725 |
| CH-S18FTXLA-NG | até 55 | 5,13 (1,05-6,50) | 5,275 (1,00-7,00) | 1,28 (0,36-2,50) | 1,28 (0,36-2,50) | 82715 |
| CH-S24FTXLA-NG | até 70 | 6,70 (1,50-7,00) | 7,25 (1,20-7,80) | 1,56 (0,35-2,50) | 1,56 (0,35-2,50) | 9426 |
"Água subterrânea": qual a melhor localização?
Tirar o calor do solo é considerado o mais adequado e racional. Isso se deve ao fato de que praticamente não há oscilações de temperatura na profundidade de 5 metros. Um fluido especial é usado como portador de calor. É comumente chamada de salmoura. É totalmente amigo do ambiente.
Quanto ao método de colocação, ou seja, horizontal e vertical. O primeiro tipo é caracterizado pelo fato de que os tubos de plástico, representando o contorno externo, são colocados horizontalmente no quadrado. Isso é muito problemático, pois o trabalho de assentamento deve ser realizado em uma área de 25-50 metros quadrados. No caso de poços verticais, os poços verticais são perfurados com profundidade de 50-150 metros. Quanto mais profundas as sondas forem colocadas, mais eficiente será a bomba de calor geotérmica. Já consideramos o princípio de operação e agora falaremos sobre detalhes importantes.
Bomba de calor Cooper & Hunter VIP Inverter linha principal
Comprar uma bomba de calor ar-ar montada na parede da série VIP Inverter significa fornecer aquecimento doméstico para os clientes mais exigentes - design requintado, operação super silenciosa, operação durante todo o ano.
Série VIP Inverter WiFi Long Distance - trabalhar para aquecimento de até -30 ° C - bomba de calor doméstica. Adaptado para trabalhar com aquecimento nos países do norte.
Equipamento premium, design elegante e compacto, caixa de alumínio champanhe, controle de fluxo de ar horizontal (130 °) e vertical (180 °) com um design exclusivo de veneziana.
Descrição da série VIP Inverter
- classe A +++,
- uma bomba de calor doméstica com uma faixa de operação exclusiva de -30C a + 54C,
- compressor de dois estágios do inversor usando a tecnologia DAIKIN,
- conjunto completo premium GERAÇÃO IV,
- design elegante e compacto,
- Filtro de plasma frio,
- Tecnologia de análise de ruído - operação quase silenciosa do ramal blocos de 18 dB,
- Tecnologia G-matrix - operação suave e estável em frequências ultrabaixas,
- Módulo Wi-Fi para controle
- o controle remoto funciona por canal de rádio
Manual da série VIP
Manual do usuário da bomba de calor Cooper & Hunter Série VIP (.pdf de 3,6 MB). Imprima para você mesmo e salve.
lista de preços para bombas de calor da série VIP em São Petersburgo
| Modelo | Área da sala, m2 | Produtividade, kW | Consumo de eletricidade, kW | Preço, esfregue | ||
| resfriado | aquecer | resfriado | aquecer | |||
| CH-S09FTXHV-B | até 25 | 2,60 (0,38-4,40) | 3,00 (0,38-5,10) | 0,52 (0,17-1,38) | 0,53 (0,12-1,75) | 123450 |
| CH-S12FTXHV-B | até 35 | 3,50 (0,39-4,80) | 3,70 (0,40-5,70) | 0,76 (0,08-1,5) | 0,75 (0,08-1,6) | 125365 |
| CH-S18FTXHV-B | até 55 | 5,30 (0,85-6,77) | 5,30 (0,75-7,32) | 1,40 (0,2-2,0) | 1,35 (0,2-2,4) | 134255 |
Bomba de calor "Água para água": princípio de funcionamento
Além disso, não descarte imediatamente a possibilidade de usar a energia cinética da água. O fato é que em grandes profundidades, a temperatura permanece bastante elevada e varia em pequenas faixas, se é que isso acontece. Você pode ir de várias maneiras e usar:
- Corpos d'água abertos, como rios e lagos.
- Água subterrânea (bem, bem).
- Águas residuais de ciclos industriais (abastecimento de água de retorno).
Do ponto de vista econômico e técnico, a maneira mais fácil é configurar o funcionamento de uma bomba geotérmica em um reservatório aberto. Ao mesmo tempo, não existem diferenças estruturais significativas entre as bombas "solo-água" e "água-água". Neste último caso, os tubos imersos em um reservatório aberto são alimentados com uma carga. No que diz respeito ao aproveitamento das águas subterrâneas, o projeto e a instalação são mais complexos.É necessário alocar um poço separado para descarga de água.
O princípio de funcionamento da bomba de calor ar-água
Esse tipo de bomba é considerada uma das menos eficientes por diversos motivos. Primeiro, na estação fria, a temperatura das massas de ar cai significativamente. Em última análise, isso leva a uma diminuição na potência da bomba. Pode não suportar o aquecimento de uma casa grande. Em segundo lugar, o design é mais complexo e menos confiável. No entanto, os custos de instalação e manutenção são reduzidos significativamente. Isso se deve ao fato de que você não precisa de um reservatório, de um poço, e não precisa cavar valas para canos em sua casa de verão.
O sistema é colocado na cobertura do prédio ou em outro local adequado. É importante notar que este design tem uma vantagem significativa. Consiste na possibilidade de utilizar gases de escape, ar que sai novamente da divisão. Isso pode compensar a capacidade insuficiente do equipamento no inverno.
Bombas ar-ar e muito mais
Essas instalações são ainda menos comuns do que "Ar-Água", por uma série de razões. Como você deve ter adivinhado, em nosso caso, o ar é usado como um transportador de calor, que aquece a partir de uma massa de ar mais quente do ambiente. Há um grande número de desvantagens de tal sistema, que vão desde a baixa produtividade ao alto custo.Uma bomba de calor ar-ar, cujo princípio você conhece, não é ruim apenas em regiões quentes.
Existem pontos fortes aqui também. Primeiro, o baixo custo do refrigerante. Provavelmente, você não encontrará um vazamento na linha de ar. Em segundo lugar, a eficácia de tal solução é extremamente elevada no período da primavera-outono. No inverno, é impraticável usar uma bomba de calor de ar, cujo princípio de funcionamento consideramos.
As principais variedades, seus princípios de trabalho
Todas as bombas de calor diferem umas das outras em termos de fonte de energia. As principais classes de dispositivos: lençol freático, água-água, ar-água e ar-ar.
A primeira palavra indica uma fonte de calor, mas o segundo significa o que se transforma no dispositivo.
Por exemplo, no caso de um dispositivo de água subterrânea o calor é extraído do solo e depois convertido em água quente, que é usado como um aquecedor no sistema de aquecimento. A seguir, consideraremos os tipos de bombas de calor para aquecimento com mais detalhes.
Lençóis freáticos
Instalações de água subterrânea extrair calor diretamente do solo usando turbinas ou coletores especiais... Neste caso, a terra é usada como fonte, que aquece o freon. Ele aquece a água no tanque do condensador. Nesse caso, o freon é resfriado e flui de volta para a entrada da bomba, e a água aquecida é usada como um transportador de calor no sistema de aquecimento principal.
Ciclo de aquecimento líquido continua enquanto a bomba recebe eletricidade da rede. O mais caro, do ponto de vista econômico, é o método solo-água, já que para a instalação de turbinas e coletores será necessário perfurar poços profundos ou alterar a localização do solo em um grande terreno.
Água Água
De acordo com suas características técnicas, as bombas de água muito semelhante aos dispositivos de água subterrânea com a única diferença de que, neste caso, não a terra, mas a água é usada como fonte primária de calor. A fonte pode ser usada água subterrânea e de vários reservatórios.
Foto 2. Instalação de uma estrutura para bomba de calor água / água: tubos especiais estão imersos no reservatório.
Dispositivos de classe água-a-água Muito mais barato bombas do tipo lençol freático, uma vez que não é necessária a perfuração de poços profundos para instalá-las.
Referência. Para operar a bomba d'água, basta mergulhar vários tubos no corpo d'água mais próximo, portanto não há necessidade de perfurar poços para que funcione.
Ar para água
Unidades de classe ar-água obter calor diretamente do ambiente. Esses dispositivos não precisam de um grande coletor externo para coletar o calor, e o ar comum da rua é usado para aquecer o freon. Após o aquecimento, o freon libera calor para a água, após o qual a água quente entra no sistema de aquecimento através dos tubos. Dispositivos desse tipo são muito baratos.porque a bomba não precisa de um coletor caro para operar.
Ar
Uma instalação ar-ar também recebe calor diretamente do ambiente, e para sua operação também nenhum manifold externo necessário... Após o contato com o ar quente, o freon aquece e, em seguida, o freon aquece o ar na bomba. Em seguida, este ar é jogado na sala, que leva a um aumento local da temperatura. Dispositivos deste tipo também são bastante baratos, uma vez que não requerem a instalação de um manifold caro para seu funcionamento.
Foto 3. Princípio de funcionamento da bomba de calor ar-ar. Os radiadores de aquecimento recebem um refrigerante com uma temperatura de 35 graus.
Bomba de calor caseira
Estudos têm demonstrado que o período de recuperação do equipamento depende diretamente da área aquecida. Se estamos falando de uma casa de 400 metros quadrados, isso significa aproximadamente 2 a 2,5 anos. Mas para quem tem uma caixa menor, é bem possível usar bombas caseiras. Pode parecer difícil fazer esse equipamento, mas na verdade não é. Basta adquirir os componentes necessários e você pode prosseguir com a instalação.
O primeiro passo é comprar um compressor. Você pode pegar o do ar condicionado. Monte-o da mesma forma na parede do edifício. Além disso, é necessário um capacitor. Você pode construí-lo sozinho ou comprá-lo. Se você for com o primeiro método, vai precisar de uma bobina de cobre com espessura de pelo menos 1 mm, ela é colocada na caixa. Pode ser um tanque de tamanho adequado. Após a instalação, o tanque é soldado e as conexões roscadas necessárias são feitas.
Cálculo para sistemas de aquecimento, mesa
O principal indicador que mostra a potência de um determinado dispositivo de aquecimento é parâmetro CBT (na literatura inglesa, é conhecido pela abreviatura POLICIAL) CBT - fator de conversão de calor, que é calculado dividindo a potência total do dispositivo pela quantidade de eletricidade consumida por unidade de tempo. Por exemplo, alguma bomba X consome 2 kWh energia elétrica, e gera ao mesmo tempo 5 kWh energia térmica - neste caso, o valor CBT = 5/2 = 2,5.
O fator de conversão da maioria dos dispositivos está dentro de de 3 a 7, mas quanto maior o CBT, mais caro o dispositivo custará. Também deve ser lembrado que o valor de CBT depende da temperatura ambiente - se for muito baixo, o valor de CBT começará apontar para 1 (de fato, apenas eletricidade é usada para aquecer o refrigerante, e o calor externo não participará do aquecimento do edifício).
Foto 4. Tabela com o cálculo da capacidade da bomba de calor ar / água do fabricante Sapun.
O uso desta ou daquela bomba deve ser justificado do ponto de vista da engenharia. Para comprar um dispositivo, a perda de calor do edifício é primeiro calculada. Para isso, a seguinte fórmula é usada: CT = (OZ * MTP * KS) / 860. Significa isto:
- A quantidade de calor (unidades - kWh).
- OZ - o volume total do edifício.
- ICC - diferença máxima de temperatura. Para determinar este indicador, a temperatura interna deve ser subtraída da temperatura externa. Por exemplo, você deseja que a temperatura interna no inverno seja 20 ° C, enquanto na rua estará próximo à marca -10 ° C - nesse caso MTP = 20 - (-10) = 30.
- KS - um fator de correção especial que leva em consideração o tipo de paredes. Para madeira - o indicador KS é igual a 3-4 unidades, para paredes de tijolo - 2—3, para tijolo em duas camadas - 1—2, para tijolo em 2 camadas com isolamento - 0,5—1.
- Número 860 - o fator de correção pelo qual o total é dividido para converter quilocalorias em quilowatt-hora.
Atenção! Esta fórmula - aproximada, uma vez que o regime de temperatura de um edifício é altamente dependente de suas características de projeto. Portanto, na hora de comprar, os engenheiros recomendam comprar uma bomba de aquecimento "com margem".
A parte final do trabalho
Em todo o caso, na fase final, terá de contratar um especialista. É uma pessoa experiente que deve soldar tubos de cobre, bombear freon e também ligar o compressor pela primeira vez. Após a montagem de toda a estrutura, ela é conectada ao sistema de aquecimento interno. O circuito externo é instalado por último e suas características dependem do tipo de bomba de calor utilizada.
Não negligencie um ponto tão importante como substituir a fiação desatualizada ou danificada da casa. Os especialistas recomendam a instalação de um medidor com capacidade de pelo menos 40 amperes, o que deve ser suficiente para o funcionamento de uma bomba de calor. Não será supérfluo notar que, em alguns casos, esse equipamento não corresponde às expectativas. Isso se deve, em particular, a cálculos termodinâmicos imprecisos. Para que não aconteça que você gastou muito dinheiro com aquecimento e no inverno teve que instalar uma caldeira a carvão, entre em contato com organizações de confiança com críticas positivas.
Bomba de calor Cooper & Hunter NORDIC EVO (inversor)
Comprar uma bomba de calor ar-ar com inversor montada na parede significa fornecer aquecimento para a casa durante o verão - primavera - verão - outono.
A tecnologia exclusiva CH 7-SKY oferece sete estágios de purificação do ar.
Baixo nível de ruído 19 dB. Controle de ventilador contínuo - uma tecnologia única de regulação suave da velocidade do ventilador da unidade interna em uma ampla faixa de 1 a 100%. Adaptado para trabalhar com aquecimento nos países do norte. Conjunto de fábrica do aquecedor do cárter do compressor e reservatório da unidade externa. Algoritmos inteligentes para operação do compressor e controle de degelo.
Series NORDIC EVO - trabalhar em aquecimento até -23 ° C - controle fácil e confortável com um controle remoto retroiluminado, para uso conveniente no escuro.
Descrição da série NORDIC EVO
Classe A ++- corpo ampliado para maior produtividade e maior eficiência;
- display LED elegante, invisível quando o aparelho está desligado;
- Controlado por tecnologia de controle contínuo, a velocidade do ventilador é ajustável na faixa de 1% -100% da velocidade mínima à máxima;
- faixa de temperatura de operação: de + 18 ° C a + 48 ° C para resfriamento, de -23 ° C a + 24 ° C para aquecimento.
Manual para a série NORDIC EVO
Instruções de operação para bombas de calor Cooper & Hunter Nordic série EVO (.pdf 1,8 MB). Imprima para você mesmo e salve.
lista de preços para bombas de calor da série NORDIC EVO em São Petersburgo
| Modelo | Área da sala, m2 | Produtividade, kW | Consumo de eletricidade, kW | Preço, esfregue | ||
| resfriado | aquecer | resfriado | aquecer | |||
| CH-S09FTXN-E2wf | até 25 | 2.5 (0,78-2,90) | 2.8 (0.73-3,30) | 0,58 | 0,65 | 51900 |
| CH-S12FTXN-E2wf | até 35 | 3,4 (1,30-3,90) | 3,6 (0,80-4,20) | 0,79 | 0,8 | 55425 |
| CH-S18FTXN-E2wf | até 55 | 5,13 (1,00-6,70) | 5,27 (1,10-6,80) | 1,19 | 1,138 | 83775 |
| CH-S24FTXN-E2wf | até 70 | 6,45 (1,40-7,00) | 6,60 (1,50-7,90) | 1,5 | 1,445 | 95550 |
Segurança e respeito pelo meio ambiente acima de tudo
O aquecimento com as bombas descritas neste artigo é um dos métodos mais ecológicos. Isso se deve principalmente à redução das emissões de dióxido de carbono na atmosfera, bem como à conservação de recursos energéticos não renováveis. A propósito, no nosso caso, recursos renováveis são usados, então não há necessidade de ter medo que o calor acabe repentinamente. Graças ao uso de uma substância que ferve a baixas temperaturas, tornou-se possível realizar o ciclo termodinâmico reverso e, com menor consumo de energia, obter uma quantidade suficiente de calor para dentro da casa. Quanto à segurança contra incêndio, tudo está claro. Não há possibilidade de vazamento de gás ou óleo combustível, explosão, locais perigosos para armazenamento de materiais inflamáveis e muito mais. A este respeito, as bombas de calor são muito boas.
