As bombas de calor são consideradas as melhores entre todos os sistemas alternativos de aquecimento em casa. Eles diferem não apenas no design, mas também na eficiência. Portanto, para escolher o melhor modelo, deve-se entender o princípio de funcionamento das bombas de calor para aquecimento de uma casa.
Como funcionam as bombas de calor
Para uma melhor compreensão do funcionamento de uma bomba de calor, pode considerar a sua aplicação mais comum - em frigoríficos convencionais. Em princípio, as bombas de calor de ar para aquecimento são ligeiramente diferentes destas. A diferença está no recebimento de energia térmica, não fria.
Você pode descobrir como funciona uma bomba de calor para aquecer uma casa depois de considerar o esquema geral de operação. Para gerar calor, a estrutura possui um circuito interno por onde flui o refrigerante. Ele é conectado aos tubos de aquecimento da casa por meio de um trocador de calor. O recebimento de calor de uma fonte externa ocorre devido a um circuito adicional. Considere como funciona o aquecimento com uma bomba de calor:
- O refrigerante está no estado gasoso. Ele recebe energia térmica de um circuito externo. Nesse caso, basta que a temperatura do gás suba para + 10 ° С.
- Aumentar a pressão do refrigerante para transformá-lo em um estado líquido. Para isso, as bombas de calor de ar para aquecimento de uma casa devem ter um compressor. Nesse caso, a temperatura do líquido sobe para + 65 ° C.
- Com a ajuda de um trocador de calor, o calor é transferido para o sistema de aquecimento da casa.
- A válvula borboleta e o conta-gotas reduzem a pressão e, assim, provocam uma transição reversa do refrigerante do estado líquido para o gasoso para repetir o processo.
O aquecimento da sua casa com uma bomba de calor é eficiente? Em muitos casos, este sistema é instalado como um sistema complementar para reduzir o custo do fornecimento de aquecimento principal. Uma das desvantagens é a impossibilidade de fazer bombas de calor para aquecer uma casa com as próprias mãos com eficiência e confiabilidade normais. Para a manufatura, você precisará fazer cálculos complexos e escolher os materiais certos. Você pode fazer uma analogia com os refrigeradores domésticos - quase ninguém os fabrica por conta própria, preferindo modelos de fábrica confiáveis.
Quase todas as análises de bombas de calor para aquecimento doméstico indicam a dependência direta da fonte de calor no circuito primário da eficiência do dispositivo.
Tipos de bombas de calor para aquecimento
A tarefa mais importante no projeto de aquecimento de uma casa usando uma bomba de calor é a escolha de um meio para aquecer o refrigerante no circuito primário. Existem vários tipos de equipamentos de aquecimento deste tipo, capazes de se adaptar a vários meios de aquecimento.
A condição mais importante é a temperatura ambiente. Como na prática não é possível fabricar bombas de calor para aquecimento com as próprias mãos, consideraremos os critérios de seleção para modelos de fábrica:
- Temperatura ambiente... Deve ser de pelo menos + 6-8 ° C. Caso contrário, a eficiência da bomba de calor de ar para aquecimento cairá para zero;
- Seleção de meio de aquecimento para o circuito primário... Pode ser água, solo ou ar. É importante que a primeira condição seja atendida;
- Organização correta de aquecimento com bomba de calor - local de instalação de aquecimento... A melhor opção seria instalar o sistema em uma sala aquecida e seca. Desta forma, perdas adicionais de calor podem ser evitadas. Mas ao mesmo tempo é necessário garantir o fornecimento do refrigerante ao trocador de calor do circuito primário.
É por causa do primeiro ponto que as bombas de calor de ar para aquecer uma casa são ineficazes. As exceções são os modelos com sistemas inovadores de transferência de calor. No entanto, seu custo continua alto.
Mesmo os modelos modernos de bombas de calor de ar para aquecimento de uma casa não podem fornecer o nível adequado de aquecimento do refrigerante quando a temperatura externa cai para -15 ° C.
Bomba de calor de fonte subterrânea
Avaliações de bombas de calor para aquecimento geotérmico apresentam as recomendações mais positivas em termos de operação e eficiência. Seu circuito primário está localizado no solo, o que oferece uma série de vantagens.
A desvantagem é a dificuldade de arranjar este tipo de fornecimento de calor. Ao contrário das bombas de calor de ar "faça você mesmo" para aquecimento, será necessário muito esforço para instalar o circuito primário. Existem duas maneiras de localizar a linha externa:
- Horizontal... Os tubos estão localizados abaixo do nível de congelamento do solo. Para que o sistema funcione corretamente, a distância entre as linhas deve ser de no mínimo 15 cm;
- Vertical... Para instalação de dutos, são perfurados poços até a profundidade de 50 m. Avaliações de bombas de calor para aquecimento de residências falam da alta confiabilidade do equipamento, independente da temperatura externa.
Antes de escolher o equipamento, é necessário analisar as características do solo - o nível de seu congelamento e composição. O funcionamento de uma bomba de calor para aquecimento de uma casa depende diretamente do grau de aquecimento do refrigerante no circuito primário. Portanto, a temperatura do solo deve ser de pelo menos + 7 ° C.
Você pode fazer uma bomba de calor de baixa potência para se aquecer. Para fazer isso, use um compressor da geladeira. Mas o sistema de dutos e o bombeamento de freon para o circuito devem ser confiados apenas a profissionais.
Sistema de aquecimento ar-ar
As bombas de calor de ar operam em um princípio semelhante para fornecer calor a uma casa. A diferença está no uso do ar externo como meio de aquecimento primário.
Uma das desvantagens deste equipamento é a impossibilidade de se conectar ao aquecimento de água em casa. A transferência de calor do refrigerante comprimido na bomba de calor de ar para fornecimento de calor ocorre diretamente na sala. Alternativamente, um sistema chiller-francoil pode ser instalado usando o mesmo princípio. Mas seu custo é muito alto - a compra com uma capacidade de 24 kW custará pelo menos 900 mil rublos.
Por que aquecer sua casa com uma bomba de calor de fonte de ar está se tornando cada vez mais popular? Isso pode ser explicado por vários motivos:
- Instalação simples. Em termos de intensidade de trabalho, não é diferente da instalação de um ar condicionado split;
- O trabalho de uma bomba de calor para aquecimento e refrigeração da casa;
- Menos loops se traduzem em maior confiabilidade do sistema.
Mas é possível operar esse aquecimento em regiões onde as temperaturas são baixas no inverno? Para isso, é necessário realizar o aquecimento por meio de uma bomba de calor com um módulo adicional - uma linha de injeção.
Ele adiciona refrigerante automaticamente para manter o circuito principal funcionando corretamente. Assim, o funcionamento ideal do equipamento é alcançado mesmo quando o ar externo é reduzido para -15 ° C.
Em análises de bombas de calor de ar, é dada atenção especial à localização da unidade interna da casa. Deve soprar ar quente ao longo da sala.
Bomba de água para água para abastecimento de aquecimento
Para regiões com invernos quentes, é recomendável instalar bombas nas quais um reservatório seja usado como circuito primário. É importante que a temperatura nele não desça abaixo de + 7 ° C.
A principal vantagem desse sistema é a rápida montagem e desmontagem do sistema de tubulação flexível. Para isso, é necessário pensar com antecedência no material para a fabricação das rodovias. A melhor opção é o uso de tubos de polietileno reticulado com uma camada adicional hermética.
Esses sistemas são usados para aquecer uma casa durante um período em que a temperatura externa não desça abaixo de -7 ° C. Além disso, as bombas de calor água-água são usadas para resfriar o ar no verão ou fornecer água quente.
Ao instalar o circuito externo, é necessário garantir que as linhas não fiquem torcidas. Caso contrário, o movimento do refrigerante será interrompido.
Avaliações de bomba de calor
O conhecimento das estimativas reais do funcionamento da bomba de calor é uma das ferramentas existentes para determinar a viabilidade de compra e instalação. Algumas das críticas negativas sobre bombas de calor para aquecimento de uma casa são devidas a erros de instalação e operação:
- Depois de uma longa análise das ofertas do mercado, decidimos adquirir uma bomba de calor para a nossa casa. Escolhemos um sistema vertical superfície-ar. Depois de analisar o solo no local, descobrimos que temos um nível de água alto. Para uma bomba de calor, isso é ainda melhor - em vez de 30 m. A profundidade do poço foi feita 12. O sistema está funcionando perfeitamente já pelo segundo ano;
- No projeto de aquecimento da casa de veraneio por meio de bomba de calor, contaram com aquecimento de água em tubulações de até + 70 ° C. Na verdade, não subiu acima de + 50 ° С. Além disso, o tempo de retorno acabou sendo de cerca de 15 anos. Agora, após o primeiro mês de trabalho, a situação melhorou um pouco. Mas você ainda precisa de aquecimento adicional - a gás ou com uma caldeira de combustível sólido. Pensando em escolher e instalar.
Você deve instalar uma bomba de calor para aquecer uma casa particular? Se as finanças permitirem, certamente sim. Mas primeiro você precisa escolher o modelo certo de equipamento e um empreiteiro para sua instalação.
Para revisão, é recomendável assistir a um vídeo sobre a bomba de calor água-ar instalada:
