Cada vez mais usuários da Internet estão interessados ​​em métodos alternativos de aquecimento: bombas de calor.

Para a maioria, esta é uma tecnologia completamente nova e desconhecida, razão pela qual surgem questões como: “O que é?”, “Como é uma bomba de calor?”, “Como funciona uma bomba de calor?” etc.

Aqui tentaremos dar respostas simples e acessíveis a todas estas e muitas outras questões relacionadas com bombas de calor.

O que é uma bomba de calor?

Bomba de calor- um dispositivo (ou seja, uma “caldeira térmica”) que retira o calor dissipado do ambiente (solo, água ou ar) e o transfere para o circuito de aquecimento da sua casa.

Graças aos raios solares, que penetram continuamente na atmosfera e na superfície terrestre, ocorre uma liberação constante de calor. É assim que a superfície da Terra recebe energia térmica durante todo o ano.

O ar absorve parcialmente o calor da energia dos raios solares. A energia térmica solar restante é quase completamente absorvida pela Terra.

Além disso, o calor geotérmico das entranhas da terra garante constantemente a temperatura do solo de +8°C (a partir de uma profundidade de 1,5-2 metros e abaixo). Mesmo no inverno frio, a temperatura nas profundezas dos reservatórios permanece na faixa de +4-6°C.

É este calor fraco do solo, da água e do ar que a bomba de calor transfere do ambiente para o circuito de aquecimento de uma casa privada, tendo previamente aumentado o nível de temperatura do refrigerante para os +35-80°C necessários.

VÍDEO: Como funciona uma bomba de calor para águas subterrâneas?

O que uma bomba de calor faz?

Bombas de calor- motores térmicos concebidos para produzir calor através de um ciclo termodinâmico reverso. transferir energia térmica de uma fonte de baixa temperatura para um sistema de aquecimento de temperatura mais alta. Durante o funcionamento de uma bomba de calor ocorrem custos de energia que não excedem a quantidade de energia produzida.

O funcionamento de uma bomba de calor é baseado em um ciclo termodinâmico reverso (ciclo reverso de Carnot), composto por duas isotermas e duas adiabats, mas ao contrário do ciclo termodinâmico direto (ciclo direto de Carnot), o processo ocorre na direção oposta: sentido anti-horário.

No ciclo reverso de Carnot, o ambiente atua como uma fonte de calor frio. Quando uma bomba de calor funciona, o calor do ambiente externo é transferido para o consumidor devido ao trabalho realizado, mas a uma temperatura mais elevada.

É possível transferir calor de um corpo frio (solo, água, ar) apenas através do dispêndio de trabalho (no caso de bomba de calor, dispêndio de energia elétrica para funcionamento de compressor, bombas de circulação, etc.) ou outro processo de compensação.

Uma bomba de calor também pode ser chamada de “geladeira ao contrário”, pois uma bomba de calor é a mesma máquina de refrigeração, só que ao contrário de uma geladeira, uma bomba de calor retira calor de fora e o transfere para o ambiente, ou seja, aquece o ambiente (uma geladeira esfria retirando calor da câmara de refrigeração e jogando-o para fora através do capacitor).

Como funciona uma bomba de calor?

Agora fale sobre como funciona uma bomba de calor. Para compreender o princípio de funcionamento de uma bomba de calor, precisamos de compreender várias coisas.

1. A bomba de calor é capaz de extrair calor mesmo em temperaturas abaixo de zero.

A maioria dos futuros proprietários não consegue compreender o princípio de funcionamento (em princípio, de qualquer bomba de calor de fonte de ar), porque não compreende como o calor pode ser extraído do ar a temperaturas abaixo de zero no inverno. Voltemos aos fundamentos da termodinâmica e lembremos da definição de calor.

Aquecer- uma forma de movimento da matéria, que é um movimento aleatório de partículas que formam um corpo (átomos, moléculas, elétrons, etc.).

Mesmo a 0˚C (zero graus Celsius), quando a água congela, ainda há calor no ar. É significativamente menor do que, por exemplo, a uma temperatura de +36˚С, mas mesmo assim, tanto em zero quanto em temperaturas negativas, ocorre o movimento dos átomos e, portanto, o calor é liberado.

O movimento de moléculas e átomos para completamente a uma temperatura de -273˚C (menos duzentos e setenta e três graus Celsius), que corresponde à temperatura zero absoluto (zero graus na escala Kelvin). Ou seja, mesmo no inverno, em temperaturas abaixo de zero, há um calor fraco no ar que pode ser extraído e transferido para dentro de casa.

2. O fluido de trabalho nas bombas de calor é o refrigerante (freon).

O que é um refrigerante? Refrigerante- uma substância de trabalho em uma bomba de calor que remove calor do objeto resfriado durante a evaporação e transfere calor para o meio de trabalho (por exemplo, água ou ar) durante a condensação.

A peculiaridade dos refrigerantes é que eles são capazes de ferver tanto em temperaturas negativas quanto em temperaturas relativamente baixas. Além disso, os refrigerantes podem passar do estado líquido para o gasoso e vice-versa. É durante a transição do estado líquido para o gasoso (evaporação) que o calor é absorvido, e durante a transição do estado gasoso para o líquido (condensação) ocorre a transferência de calor (liberação de calor).

3. O funcionamento de uma bomba de calor é possível graças aos seus quatro componentes principais.

Para compreender o princípio de funcionamento de uma bomba de calor, o seu dispositivo pode ser dividido em 4 elementos principais:

1. Compressor, que comprime o refrigerante para aumentar sua pressão e temperatura.
2. Válvula de expansão- uma válvula termostática que reduz drasticamente a pressão do refrigerante.
3. Evaporador- um trocador de calor no qual um refrigerante de baixa temperatura absorve calor do ambiente.
4. Capacitor- um trocador de calor no qual o refrigerante já quente, após compressão, transfere calor para o ambiente de trabalho do circuito de aquecimento.

São estes quatro componentes que permitem que as máquinas de refrigeração produzam frio e as bombas de calor produzam calor. Para compreender como funciona cada componente de uma bomba de calor e porque é necessário, sugerimos assistir a um vídeo sobre o princípio de funcionamento de uma bomba de calor geotérmica.

VÍDEO: Princípio de funcionamento da bomba de calor de águas subterrâneas

Princípio de funcionamento de uma bomba de calor

Agora tentaremos descrever detalhadamente cada etapa do funcionamento da bomba de calor. Conforme mencionado anteriormente, o funcionamento das bombas de calor é baseado no ciclo termodinâmico. Isto significa que o funcionamento de uma bomba de calor consiste em várias etapas do ciclo que se repetem continuamente numa determinada sequência.

O ciclo de trabalho de uma bomba de calor pode ser dividido nas seguintes quatro etapas:

1. Absorção de calor do ambiente (ebulição do refrigerante).

O evaporador (trocador de calor) recebe refrigerante, que está no estado líquido e tem baixa pressão. Como já sabemos, a baixas temperaturas o refrigerante pode ferver e evaporar. O processo de evaporação é necessário para que a substância absorva calor.

De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor é transferido de um corpo com temperatura alta para um corpo com temperatura mais baixa. É nesta fase do funcionamento da bomba de calor que um refrigerante de baixa temperatura, passando por um trocador de calor, retira o calor do refrigerante (salmoura), que anteriormente subia dos poços, de onde retirava o calor de baixo teor de o solo (no caso de bombas de calor subterrâneas para águas subterrâneas).

O fato é que a temperatura do solo subterrâneo em qualquer época do ano é de + 7-8 ° C. Quando utilizadas, são instaladas sondas verticais por onde circula a salmoura (líquido refrigerante). A tarefa do refrigerante é aquecer até a temperatura máxima possível enquanto circula pelas sondas profundas.

Quando o refrigerante retira calor do solo, ele entra no trocador de calor da bomba de calor (evaporador) onde “encontra” o refrigerante, que tem temperatura mais baixa. E de acordo com a segunda lei da termodinâmica, ocorre a troca de calor: o calor de uma salmoura mais aquecida é transferido para um refrigerante menos aquecido.

Aqui está um ponto muito importante: a absorção de calor é possível durante a evaporação de uma substância e vice-versa, a transferência de calor ocorre durante a condensação. Quando o refrigerante é aquecido a partir do refrigerante, ele muda seu estado de fase: o refrigerante passa do estado líquido para o estado gasoso (o refrigerante ferve e evapora).

Passando pelo evaporador o refrigerante está na fase gasosa. Não é mais um líquido, mas um gás que retirou calor do refrigerante (salmoura).

2. Compressão do refrigerante por um compressor.

Na próxima etapa, o refrigerante entra no compressor em estado gasoso. Aqui o compressor comprime o freon, que, devido a um aumento acentuado da pressão, aquece até uma determinada temperatura.

O compressor de uma geladeira doméstica comum funciona de maneira semelhante. A única diferença significativa entre um compressor de refrigerador e um compressor de bomba de calor é o desempenho significativamente inferior.

VÍDEO: Como funciona uma geladeira com compressor

3. Transferência de calor para o sistema de aquecimento (condensação).

Após a compressão no compressor, o refrigerante, que possui alta temperatura, entra no condensador. Neste caso, um condensador é também um permutador de calor no qual, durante a condensação, o calor é transferido do refrigerante para o meio de trabalho do circuito de aquecimento (por exemplo, água num sistema de piso aquecido ou radiadores de aquecimento).

No condensador, o refrigerante muda da fase gasosa para a fase líquida novamente. Este processo é acompanhado pela libertação de calor, que é utilizado para o sistema de aquecimento da casa e para o abastecimento de água quente (AQS).

4. Redução da pressão do refrigerante (expansão).

Agora o refrigerante líquido deve estar preparado para repetir o ciclo operacional. Para fazer isso, o refrigerante passa pela abertura estreita da válvula de expansão (válvula de expansão). Depois de “empurrar” através da abertura estreita do acelerador, o refrigerante se expande, resultando em queda de temperatura e pressão.

Este processo é comparável à pulverização de um aerossol a partir de uma lata de spray. Após a pulverização, a lata fica mais fria por um curto período de tempo. Ou seja, houve uma queda acentuada na pressão do aerossol devido à pressão para fora, e a temperatura também caiu de acordo.

Agora o refrigerante está novamente sob tal pressão que pode ferver e evaporar, o que é necessário para absorvermos o calor do refrigerante.

A tarefa da válvula de expansão (válvula de expansão termostática) é reduzir a pressão do freon expandindo-a na saída de um orifício estreito. Agora o freon está pronto para ferver novamente e absorver o calor.

O ciclo repete-se novamente até que o sistema de aquecimento e de água quente sanitária receba a quantidade necessária de calor da bomba de calor.

Uma bomba de calor é uma boa alternativa ao aquecimento tradicional de uma casa privada. O aparelho, usado há 30 anos nos países ocidentais, ainda é um produto novo na Rússia. Um obstáculo à sua utilização generalizada são dois factores: o elevado custo e a falta de informação sobre as bombas de calor, as suas vantagens e princípios de funcionamento. Um indicador da praticidade de um sistema de aquecimento geotérmico é a sua popularidade no Ocidente. Assim, cerca de 95% das casas são aquecidas com bombas de calor na Suécia e na Noruega. Convidamo-lo a conhecer mais detalhadamente o design e princípios de funcionamento deste equipamento térmico que é certamente o futuro.

O que é uma bomba de calor?

Uma bomba de calor é um dispositivo que absorve energia térmica de baixo potencial do ambiente (água, terra, ar) e a transfere para sistemas de fornecimento de calor com temperatura mais elevada.

A natureza ao nosso redor está saturada de energia. Até a geada tem calor. A energia não pode ser extraída do ambiente apenas a uma temperatura de -273 °C. Portanto, mesmo no inverno mais rigoroso, uma casa de campo pode ser aquecido com energia obtida da natureza.

Dependendo da fonte de energia (água, terra, ar), ocorre modificação de bombas de calor. Porém, o mais prático e comprovado é a bomba de calor geotérmica, que utiliza energia subterrânea. É ideal para as condições russas.

O aquecimento geotérmico funciona de três maneiras:

A utilização do aquecimento geotérmico, como qualquer sistema de aquecimento, não só aquecerá a casa, mas também fornecerá água quente, aquecerá um parque de estacionamento ou uma estufa, ou aquecerá a água de uma piscina.

Benefícios de usar uma bomba de calor

Princípio de funcionamento de uma bomba de calor

O funcionamento de uma bomba de calor pode ser comparado ao funcionamento de um refrigerador convencional. Só que em vez de frio, o aparelho produz calor. A substância que transfere energia é freon- gás ou líquido com baixo ponto de ebulição. Quando evapora, absorve calor e, quando condensa, libera-o.

A bomba de calor é o elemento principal do sistema. Suas dimensões não exceda as dimensões de uma máquina de lavar média, o que facilita a instalação do dispositivo. A própria bomba está conectada a dois circuitos: interno e externo.

Circuito interno consiste num sistema de aquecimento doméstico (tubos e radiadores). Contorno externo localizado na água ou no subsolo. Inclui um coletor trocador de calor e tubos que conectam o coletor à bomba.

As bombas de calor estão equipadas com vários dispositivos adicionais. Pode ser:

• dispositivo de comunicação controlar o sistema através de um computador pessoal ou telefone celular;
• unidade de resfriamento para sistema de refrigeração local ou central;
• unidade de bomba adicional pode ser necessário para aquecimento de piso;
• Bomba de circulação necessário para circulação de água quente;

O processo de operação da bomba consiste em várias etapas:

1. Mistura anticongelante é fornecido ao coletor. A energia térmica é absorvida e transportada para a bomba.
2. No evaporador, a energia é transferida para o freon, onde é aquecida até 8ºC, ferve e vira vapor.
3. À medida que a pressão no compressor aumenta, a temperatura aumenta. Pode chegar a 70°C.
4. O sistema de aquecimento interno recebe energia térmica através capacitor. Freon esfria instantaneamente e se transforma em estado líquido, liberando o calor restante. Depois volta para o coletor. Isso completa o ciclo.
5. Então o trabalho é repetido de acordo com o mesmo princípio.

Uma bomba de calor funciona de forma mais eficiente se houver pisos aquecidos na casa. O calor é distribuído uniformemente por toda a área do piso. Não há zonas de superaquecimento. O líquido refrigerante no sistema raramente aquece acima de 35 °C, e o aquecimento por aquecimento de piso é considerado mais confortável a 33 °C. Isto é 2 °C menos do que no aquecimento com radiadores. Daí surge economia de até 18% ao ano de todo o orçamento de aquecimento. Além disso, acredita-se que o aquecimento ao nível do chão é mais confortável para a habitação humana.

O sistema de aquecimento pode ser monovalente ou bivalente. Os sistemas monovalentes possuem uma fonte de aquecimento. Atende plenamente a necessidade de calor durante todo o ano. Os bivalentes, portanto, têm duas fontes.

Aquecendo a casa no inverno

Em áreas com condições climáticas mais severas, é importante utilizar sistema de aquecimento bivalente. Devido à segunda fonte de calor, a faixa de temperatura se expande. O funcionamento de uma bomba de calor é suficiente apenas até um nível de temperatura de -20 °C. Quando é abaixado ainda mais, um aquecedor elétrico, lareira, combustível líquido ou caldeira a gás são conectados. Neste caso, a potência da bomba de calor é limitada desde a necessidade máxima de inverno até 70 - 80%. Os 20 a 30% que faltam são fornecidos por uma fonte adicional de calor. Esse reduz a eficiência geral do sistema. No entanto, a diminuição é insignificante.

Na mudança completa para o aquecimento de um edifício com sistema geotérmico (caso não esteja prevista a instalação de caldeira ou aparelho eléctrico adicional), a bomba de calor é utilizada em conjunto com um módulo interno contendo um pequeno aquecedor eléctrico incorporado. Ele apoiará o dispositivo quando a temperatura ambiente estiver abaixo de -20°C.

Em que casos se justifica a utilização de bomba de calor?

A questão do aquecimento de uma casa de campo envolve considerar várias opções:

• Gás. Se não houver gasoduto perto de casa, isso se torna impossível. Em algumas regiões só é possível comprar gás em botijão.
• Carvão ou lenha. Com eles, o aquecimento se transforma em um processo trabalhoso e ineficaz.
• Caldeira de combustível líquido requer altos custos de combustível e instalações especiais. O combustível em si também requer armazenamento especial, o que é inconveniente em uma casa pequena.
• Aquecimento elétricoé muito caro.

Neste caso, vem em socorro sistema de aquecimento geotérmico. É usado mesmo onde há gás disponível. A instalação de uma bomba de calor é mais cara do que a instalação de equipamento de aquecimento a gás. Contudo, o gás terá de ser pago continuamente no futuro, ao contrário da energia retirada do ambiente.

O retorno de uma bomba de calor é difícil de expressar num valor numérico médio. Tudo depende do seu custo inicial. A essência da instalação desse aquecimento se resume à perspectiva. Embora a quantidade consumida eletricidade - 3 a 5 vezes menos do que outros sistemas de aquecimento, ainda é necessário calcular em termos monetários todos os custos de energia do ano e compará-los com o custo do sistema, sua instalação e operação.

A eficiência máxima do uso de uma bomba de calor pode ser alcançada seguindo duas condições importantes:

• O edifício aquecido deve ser isolado, e a taxa de perda de calor não deve exceder 100 W/m2. Existe uma ligação direta entre a forma como a casa é isolada e o quão benéfico será instalar uma bomba de calor.
• Ligar a bomba de calor ao fontes de aquecimento de baixa temperatura(convectores, pisos aquecidos), cuja faixa de temperatura varia entre 30 - 40 °C.

Assim, uma bomba de calor será uma boa alternativa aos métodos tradicionais de aquecimento. O aparelho garante econômico e totalmente seguro. O proprietário, após instalar um sistema de aquecimento geotérmico, não terá que depender de diversos fatores externos, como interrupções no fornecimento de gás ou chamadas de serviço. A energia retirada do meio ambiente não exige pagamento e não se esgota.

As bombas geotérmicas representarão três quartos de todos os equipamentos de aquecimento em 2020, de acordo com as previsões do Comité Mundial de Energia.

Prática de uso de bombas de calor: vídeo

Qualquer proprietário de uma casa particular se esforça para minimizar o custo de aquecimento de sua casa. A este respeito, as bombas de calor são significativamente mais rentáveis ​​do que outras opções de aquecimento, pois fornecem 2,5-4,5 kW de calor por quilowatt de eletricidade consumida; O outro lado da moeda: para obter energia barata, será necessário investir muito dinheiro em equipamentos; a mais modesta instalação de aquecimento com capacidade de 10 kW custará 3.500 USD. e. (preço inicial).

A única maneira de reduzir custos em 2 a 3 vezes é fazer uma bomba de calor com as próprias mãos (abreviada como HP). Consideremos várias opções reais de trabalho, coletadas e testadas na prática por artesãos entusiastas. Como a fabricação de uma unidade complexa requer conhecimentos básicos sobre máquinas de refrigeração, comecemos pela teoria.

Características e princípio de funcionamento do TN

Qual a diferença entre uma bomba de calor e outras instalações para aquecimento de residências particulares:

• ao contrário das caldeiras e aquecedores, a unidade não produz calor por si só, mas, como um ar condicionado, transporta-o para dentro do edifício;
• A HP é chamada de bomba porque “bombeia” energia de fontes de calor de baixa qualidade – ar ambiente, água ou solo;
• a instalação é alimentada exclusivamente pela energia elétrica consumida pelo compressor, ventiladores, bombas de circulação e quadro de comando;
• O funcionamento do aparelho é baseado no ciclo de Carnot, utilizado em todas as máquinas de refrigeração, por exemplo, condicionadores de ar e sistemas split.

No modo de aquecimento, um sistema split tradicional opera normalmente em temperaturas acima de 5 graus negativos em geadas severas, a eficiência cai drasticamente;

Referência. O calor está contido em qualquer substância cuja temperatura esteja acima do zero absoluto (273 graus negativos). As tecnologias modernas permitem extrair esta energia do ar com temperaturas até -30 °C, da terra e da água - até +2 °C.

O ciclo de troca de calor de Carnot envolve um fluido de trabalho - gás freon, fervendo em temperaturas abaixo de zero. Evaporando e condensando alternadamente em dois trocadores de calor, o refrigerante absorve energia do ambiente e a transfere para dentro do edifício. Em geral, o princípio de funcionamento de uma bomba de calor é o mesmo daquela ligada para aquecimento:

1. Ainda na fase líquida, o freon se move através dos tubos do trocador de calor do evaporador externo, conforme mostrado no diagrama. Recebendo calor do ar ou da água através de paredes metálicas, o refrigerante aquece, ferve e evapora.
2. Em seguida, o gás entra no compressor, que aumenta a pressão até o valor calculado. Sua tarefa é aumentar o ponto de ebulição da substância para que o freon condense a uma temperatura mais elevada.
3. Passando pelo trocador de calor-condensador interno, o gás se transforma novamente em líquido e transfere a energia acumulada diretamente para o refrigerante (água) ou para o ar ambiente.
4. No último estágio, o refrigerante líquido entra no separador receptor-umidade e depois no dispositivo de estrangulamento. A pressão da substância cai novamente, o Freon está pronto para passar pelo segundo ciclo.

O princípio de funcionamento de uma bomba de calor é semelhante ao princípio de funcionamento de um sistema dividido

Observação. Os sistemas split convencionais e as bombas de calor de fábrica têm uma característica comum - a capacidade de transferir energia em ambas as direções e operar em 2 modos - aquecimento/resfriamento. A comutação é realizada por meio de uma válvula reversora de quatro vias, que altera a direção do fluxo do gás ao longo do circuito.

Os aparelhos de ar condicionado domésticos e as bombas de calor utilizam vários tipos de válvulas termostáticas que reduzem a pressão do refrigerante na frente do evaporador. Em sistemas split domésticos, o papel de um regulador é desempenhado por um dispositivo capilar simples, equipado com uma válvula termostática cara (TRV).

Note que o ciclo acima ocorre em todos os tipos de bombas de calor. A diferença está nos métodos de fornecimento/remoção de calor, que listaremos a seguir.

Tipos de válvulas borboleta: tubo capilar (foto à esquerda) e válvula termostática (TRV)

Tipos de instalações

De acordo com a classificação geralmente aceita, as bombas de calor são divididas em tipos de acordo com a fonte de energia recebida e o tipo de refrigerante para o qual é transferido:

Referência. Os tipos de bombas de calor são listados em ordem crescente de custo do equipamento junto com a instalação. As usinas aéreas são as mais baratas, as usinas geotérmicas são caras.

O principal parâmetro que caracteriza uma bomba de calor para aquecimento de uma casa é o coeficiente de eficiência COP, igual à relação entre a energia recebida e a energia gasta. Por exemplo, aquecedores de ar relativamente baratos não podem se orgulhar de um alto COP - 2,5...3,5. Expliquemos: tendo gasto 1 kW de eletricidade, a instalação fornece 2,5-3,5 kW de calor à casa.

Métodos para coletar calor de fontes de água: de uma lagoa (esquerda) e através de poços (direita)

Os sistemas de água e solo são mais eficientes, o seu coeficiente real situa-se na faixa de 3...4,5. A produtividade é um valor variável, dependendo de muitos fatores: projeto do circuito de troca de calor, profundidade de imersão, temperatura e fluxo de água.

Ponto importante. As bombas de calor de água não são capazes de aquecer o líquido refrigerante até 60-90 °C sem circuitos adicionais. A temperatura normal da água da bomba de calor é de 35...40 graus, as caldeiras ganham claramente aqui. Daí a recomendação dos fabricantes: conectar o equipamento ao aquecimento de baixa temperatura - água.

Qual TN é melhor coletar

Deixe-nos formular o problema: é preciso construir uma bomba de calor caseira com o menor custo. Uma série de conclusões lógicas decorrem disso:

1. A instalação deverá utilizar um mínimo de peças caras, pelo que não será possível atingir um valor COP elevado. Em termos de coeficiente de desempenho, nosso aparelho perderá para os modelos de fábrica.
2. Conseqüentemente, não faz sentido fazer um HP puramente a ar, é mais fácil usá-lo no modo de aquecimento;
3. Para obter benefícios reais, é necessário fabricar uma bomba de calor ar-água, água-água ou construir uma instalação geotérmica. No primeiro caso, você pode atingir um COP de cerca de 2-2,2, no restante você pode atingir 3-3,5.
4. Não será possível prescindir dos circuitos de piso radiante. O líquido refrigerante aquecido a 30-35 graus é incompatível com a rede de radiadores, exceto nas regiões sul.

Colocando o circuito externo do HP ao reservatório

Comente. Os fabricantes afirmam: o sistema split do inversor opera em temperaturas externas de -15-30 °C. Na realidade, a eficiência do aquecimento é significativamente reduzida. De acordo com as avaliações dos proprietários, em dias gelados, a unidade interna fornece um fluxo de ar pouco quente.

Para implementar a versão aquosa do HP, certas condições são necessárias (opcional):

• um lago a 25-50 m da casa a uma distância maior, o consumo de eletricidade aumentará significativamente devido a uma potente bomba de circulação;
• poço ou poço com abastecimento suficiente (débito) de água e local para drenagem (fossa, segundo poço, vala de drenagem, esgoto);
• esgoto pré-fabricado (se deixarem você bater nele).

O fluxo das águas subterrâneas é fácil de calcular. No processo de extração de calor, uma bomba de calor caseira irá baixar a sua temperatura em 4-5 °C, a partir daqui o volume do fluxo é determinado através da capacidade calorífica da água. Para obter 1 kW de calor (consideramos que o delta da temperatura da água é de 5 graus), é necessário conduzir cerca de 170 litros pela bomba de calor em uma hora.

O aquecimento de uma casa com área de 100 m² exigirá uma potência de 10 kW e um consumo de água de 1,7 toneladas por hora - um volume impressionante. Uma bomba de calor de água semelhante é adequada para uma pequena casa de campo de 30 a 40 m², de preferência isolada.

Métodos para selecionar calor de bombas de calor geotérmicas

Montar um sistema geotérmico é mais viável, embora o processo seja bastante trabalhoso. Rejeitamos imediatamente a opção de colocar o tubo horizontalmente sobre uma área com profundidade de 1,5 m - você terá que escavar toda a área ou pagar pelos serviços de equipamentos de terraplenagem. O método de perfuração de poços é muito mais simples e barato de implementar, praticamente sem perturbar a paisagem.

A bomba de calor mais simples de um ar condicionado de janela

Como você pode imaginar, para fabricar uma bomba de calor água-ar, você precisará de um refrigerador de janela em condições de funcionamento. É muito aconselhável adquirir um modelo equipado com válvula reversora e com capacidade de aquecimento, caso contrário será necessário refazer o circuito de freon.

Conselho. Ao comprar um ar condicionado usado preste atenção na placa de identificação, que mostra as características técnicas do eletrodoméstico. O parâmetro de seu interesse é (indicado em quilowatts ou unidades térmicas britânicas - BTU).

A capacidade de aquecimento do aparelho é maior que a capacidade de refrigeração e é igual à soma de dois parâmetros - desempenho mais o calor gerado pelo compressor

Com um pouco de sorte, você nem precisará liberar o freon e revender os canos. Como converter um ar condicionado em bomba de calor:

Recomendação. Se o trocador de calor não puder ser colocado no tanque sem danificar as linhas de freon, tente evacuar o gás e cortar os tubos nos pontos necessários (longe do evaporador). Após a montagem do trocador de calor de água, o circuito deverá ser soldado e preenchido com freon. A quantidade de refrigerante também está indicada na placa.

Agora só falta lançar um HP caseiro e ajustar a vazão de água, alcançando a máxima eficiência. Atenção: o aquecedor improvisado usa um “enchimento” totalmente de fábrica, você acabou de mover o radiador do ar para o líquido; Como funciona o sistema ao vivo, assista ao vídeo do mestre artesão:

Fazendo uma instalação geotérmica

Se a opção anterior permite obter aproximadamente o dobro da economia, então mesmo um circuito de aterramento caseiro dará um COP na região de 3 (três quilowatts de calor por 1 kW de eletricidade consumida). É verdade que os custos financeiros e laborais também aumentarão significativamente.

Embora muitos exemplos de montagem de tais dispositivos tenham sido publicados na Internet, não existem instruções universais com desenhos. Ofereceremos uma versão funcional, montada e testada por um verdadeiro artesão doméstico, embora muitas coisas tenham que ser pensadas e concluídas de forma independente - é difícil colocar todas as informações sobre bombas de calor em uma publicação.

Cálculo do circuito do solo e trocadores de calor da bomba

Seguindo nossas próprias recomendações, começamos a calcular uma bomba geotérmica com sondas verticais em forma de U colocadas em poços. É necessário saber o comprimento total do contorno externo e, em seguida, a profundidade e o número de eixos verticais.

Dados iniciais para o exemplo: é necessário aquecer uma casa privada isolada com área de 80 m² e pé-direito de 2,8 m, localizada na zona intermediária. Não gastaremos com aquecimento; determinaremos a necessidade de calor por área, tendo em conta o isolamento térmico - 7 kW.

Se desejar, você pode organizar um coletor horizontal, mas então terá que alocar uma grande área para trabalhos de escavação

Esclarecimento Importante. Os cálculos de engenharia de bombas de calor são bastante complexos e requerem executores altamente qualificados dedicados a este tópico; O artigo traz cálculos simplificados retirados da experiência prática de construtores e artesãos que amam produtos caseiros.

A intensidade da troca de calor entre o solo e o líquido não congelante que circula ao longo do circuito depende do tipo de solo:

• 1 metro linear de sonda vertical imersa em água subterrânea receberá cerca de 80 W de calor;
• em solos rochosos, a remoção de calor será de cerca de 70 W/m;
• solos argilosos saturados de umidade fornecerão aproximadamente 50 W por 1 m de coletor;
• rochas secas – 20 W/m.

Referência. A sonda vertical consiste em 2 voltas de tubos baixadas até o fundo do poço e preenchidas com concreto.

Um exemplo de cálculo do comprimento de um tubo. Para extrair os 7 kW de energia térmica necessários da rocha argilosa bruta, serão necessários 7.000 W divididos por 50 W/m, obtemos uma profundidade total de sonda de 140 m. Agora o gasoduto está distribuído em poços de 20 m de profundidade, o que é possível. perfure com suas próprias mãos. Num total de 7 perfurações para 2 circuitos de troca de calor, o comprimento total do tubo é 7 x 20 x 4 = 560 m.

O próximo passo é calcular a área de troca de calor do evaporador e do condensador. Vários recursos e fóruns da Internet oferecem certas fórmulas de cálculo, que na maioria dos casos estão incorretas. Não tomaremos a liberdade de recomendar tais métodos e enganá-lo, mas ofereceremos uma opção astuta:

1. Entre em contato com qualquer fabricante conhecido de trocadores de calor a placas, por exemplo, Alfa Laval, Kaori, Anvitek e assim por diante. Você pode acessar o site oficial da marca.
2. Preencha o formulário de seleção do trocador de calor ou ligue para o gerente e solicite a seleção da unidade, listando os parâmetros do meio (anticongelante, freon) - temperaturas de entrada e saída, carga térmica.
3. O especialista da empresa fará os cálculos necessários e oferecerá um modelo adequado de trocador de calor. Entre suas características você encontrará a principal: a superfície de câmbio.

As unidades de placas são muito eficazes, mas caras (200-500 euros). É mais barato montar um trocador de calor casco e tubo a partir de um tubo de cobre com diâmetro externo de 9,5 ou 12,7 mm. Multiplique o valor fornecido pelo fabricante por um fator de segurança de 1,1 e divida pela circunferência do tubo para obter a metragem.

Um trocador de calor a placas de aço inoxidável é uma opção ideal de evaporador, é eficiente e ocupa pouco espaço. O problema é o alto preço do produto

Exemplo. A área de troca de calor da unidade proposta foi de 0,9 m². Tendo selecionado um tubo de cobre de ½” com diâmetro de 12,7 mm, calculamos a circunferência em metros: 12,7 x 3,14 / 1000 ≈ 0,04 m Determine a metragem total: 0,9 x 1,1 / 0,04 ≈ 25 m.

Equipamentos e materiais

Propõe-se construir a futura bomba de calor com base numa unidade exterior de sistema split de potência adequada (indicada na placa). Por que é melhor usar um ar condicionado usado:

• o aparelho já vem equipado com todos os componentes - compressor, acelerador, receptor e parte elétrica de partida;
• trocadores de calor caseiros podem ser colocados no corpo da máquina de refrigeração;
• Existem portas de serviço convenientes para reabastecer Freon.

Observação. Os usuários com conhecimento sobre o assunto selecionam o equipamento separadamente - compressor, válvula de expansão, controlador e assim por diante. Se você tiver experiência e conhecimento, tal abordagem é bem-vinda.

É impraticável montar um HP com base em uma geladeira velha - a potência da unidade é muito baixa. Na melhor das hipóteses, será possível “espremer” até 1 kW de calor, o que é suficiente para aquecer uma pequena sala.

Além da unidade split externa, você precisará dos seguintes materiais:

• Tubo PEAD Ø20 mm – para circuito de terra;
• conexões de polietileno para montagem de coletores e conexão a trocadores de calor;
• bombas de circulação – 2 peças;
• manômetros, termômetros;
• mangueira de água de alta qualidade ou tubo HDPE com diâmetro de 25-32 mm para a carcaça do evaporador e condensador;
• tubo de cobre Ø9,5-12,7 mm com espessura de parede de pelo menos 1 mm;
• isolamento para tubulações e linhas de freon;
• kit para vedação de cabos de aquecimento colocados no interior da rede de abastecimento de água (necessário para vedar as extremidades dos tubos de cobre).

Conjunto de buchas para entrada hermética de tubo de cobre

Uma solução salina de água ou anticongelante para aquecimento – etilenoglicol – é usada como refrigerante externo. Você também precisará de um suprimento de freon, cuja marca está indicada na placa de identificação do sistema split.

Montagem do bloco de troca de calor

Antes de iniciar os trabalhos de instalação, o módulo externo deve ser desmontado - remova todas as tampas, remova o ventilador e o grande radiador padrão. Desconecte o solenóide que controla a válvula de reversão se você não planeja usar a bomba como refrigerante. Sensores de temperatura e pressão devem ser mantidos.

Procedimento de montagem da unidade VT principal:

1. Faça um condensador e um evaporador inserindo um tubo de cobre dentro de uma mangueira de comprimento estimado. Nas extremidades, instale tees para conectar os circuitos de aterramento e aquecimento; sele os tubos de cobre salientes usando um kit especial para o cabo de aquecimento.
   
2. Usando um pedaço de tubo plástico Ø150-250 mm como núcleo, enrole circuitos caseiros de dois tubos e coloque as pontas nas direções corretas, como é feito abaixo no vídeo.
3. Coloque e fixe ambos os trocadores de calor de casco e tubo no lugar do radiador padrão, solde os tubos de cobre aos terminais correspondentes. É melhor conectar um trocador de calor-condensador “quente” às portas de serviço.
   
4. Instale sensores de fábrica que medem a temperatura do líquido refrigerante. Isole as seções nuas dos tubos e os próprios dispositivos de troca de calor.
5. Coloque termômetros e manômetros nas linhas de água.

Conselho. Se você planeja instalar a unidade principal ao ar livre, é necessário tomar medidas para evitar que o óleo solidifique no compressor. Compre e instale um kit de inverno para aquecimento elétrico do cárter de óleo.

Nos fóruns temáticos existe outra forma de fazer um evaporador - um tubo de cobre é enrolado em espiral e depois inserido dentro de um recipiente fechado (tanque ou barril). A opção é bastante razoável com um grande número de voltas, quando o trocador de calor calculado simplesmente não cabe na carcaça do ar condicionado.

Construção do contorno do solo

Nesta fase, são realizados trabalhos de escavação simples, mas trabalhosos, e colocação de sondas em poços. Este último pode ser feito manualmente ou convidando uma furadeira. A distância entre poços adjacentes é de pelo menos 5 m. Ordem de serviço adicional:

1. Cave uma vala rasa entre as perfurações para colocar os tubos de abastecimento.
2. Coloque 2 voltas de tubos de polietileno em cada buraco e preencha os buracos com concreto.
3. Leve as linhas até o ponto de conexão e monte um coletor comum usando conexões HDPE.
4. Isole as tubulações colocadas no solo e preencha-as com terra.

À esquerda na foto está abaixando a sonda em um tubo de revestimento de plástico, à direita está colocando as conexões na vala

Ponto importante. Antes da concretagem e aterro, certifique-se de verificar a estanqueidade do circuito. Por exemplo, conecte um compressor de ar ao coletor, aumente a pressão de 3-4 bar e deixe por várias horas.

Ao conectar rodovias, siga o diagrama apresentado a seguir. Serão necessárias curvas com torneiras ao encher o sistema com salmoura ou etilenoglicol. Conduza os dois tubos principais do coletor à bomba de calor e conecte-os ao trocador de calor do evaporador “frio”.

As saídas de ar devem ser instaladas nos pontos mais altos de ambos os circuitos de água;

Não se esqueça de instalar uma unidade bombeadora responsável pela circulação do líquido, o sentido do fluxo é em direção ao freon no evaporador. Os meios que passam pelo condensador e pelo evaporador devem se mover um em direção ao outro. Como preencher corretamente as linhas laterais frias, assista ao vídeo:

De forma semelhante, o condensador é ligado ao sistema de aquecimento do piso da casa. Uma unidade misturadora com válvula de três vias não precisa ser instalada devido à baixa temperatura de alimentação. Se for necessário combinar o transformador com outras fontes de calor (coletores solares, caldeiras), utilize vários terminais.

Reabastecer e iniciar o sistema

Após a instalação e conexão da unidade à rede elétrica, inicia-se uma etapa importante - o enchimento do sistema com refrigerante. Uma armadilha o espera aqui: você não sabe quanto freon precisa carregar, pois o volume do circuito principal aumentou significativamente devido à instalação de um condensador caseiro com evaporador.

O problema é resolvido pelo método de enchimento baseado na pressão e temperatura de superaquecimento do refrigerante, medida na entrada do compressor (o freon é fornecido ali no estado gasoso). Instruções detalhadas para preencher o método de medição de temperatura são apresentadas em.

A segunda parte do vídeo descreve como preencher o sistema com freon R22 com base na pressão e na temperatura de superaquecimento do refrigerante:

Após a conclusão do reabastecimento, ligue ambas as bombas de circulação para a primeira velocidade e ligue o compressor. Monitore a temperatura da salmoura e do refrigerante interno usando termômetros. Durante a fase de aquecimento, as linhas com o refrigerante podem congelar e, posteriormente, o gelo deve derreter.

Conclusão

Fazer e operar uma bomba de calor geotérmica com as próprias mãos é muito difícil. Provavelmente exigirá melhorias repetidas, correções de bugs e ajustes. Via de regra, a maioria dos problemas com bombas de calor caseiras ocorre devido à montagem ou enchimento inadequado do circuito principal de troca de calor. Se a unidade falhar imediatamente (o sistema automático de segurança disparou) ou não aquecer o refrigerante, vale a pena chamar um técnico em equipamentos de refrigeração - ele fará o diagnóstico e apontará os erros cometidos.

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Uma unidade como uma bomba de calor tem um princípio de operação semelhante aos eletrodomésticos - uma geladeira e um ar condicionado. Ele empresta aproximadamente 80% de sua energia do meio ambiente. A bomba bombeia calor da rua para a sala. Seu funcionamento é semelhante ao princípio de funcionamento de um refrigerador, apenas o sentido de transferência da energia térmica é diferente.

Por exemplo, para resfriar uma garrafa de água, as pessoas colocam na geladeira, depois o eletrodoméstico “tira” parcialmente o calor desse objeto e agora, pela lei da conservação da energia, deve liberá-lo. Mas onde? Tudo é simples, para isso o refrigerador possui um radiador, geralmente localizado na parede posterior. Por sua vez, o radiador, ao aquecer, emite calor para o ambiente onde se encontra. Assim, a geladeira aquece o ambiente. O grau de aquecimento pode ser sentido em pequenas lojas no verão quente, quando várias unidades de refrigeração estão ligadas.

E agora um pouco de imaginação. Suponha que objetos quentes sejam constantemente colocados na geladeira e isso aqueça o ambiente, ou seja colocado na abertura de uma janela, a porta do freezer esteja aberta para fora e o radiador esteja no ambiente. Durante o seu funcionamento, o eletrodoméstico, ao arrefecer o ar exterior, transferirá simultaneamente para o edifício a energia térmica existente no exterior. Este é exatamente o princípio de funcionamento de uma bomba de calor.

De onde a bomba obtém calor?

A bomba de calor funciona graças à exploração de fontes naturais de energia térmica de baixo potencial, incluindo:

• ar ambiente;
• corpos d'água (rios, lagos, mares);
• solo e águas subterrâneas artesianas e termais.

Sistema de aquecimento com bomba de calor

Quando uma bomba de calor é utilizada para aquecimento, o seu princípio de funcionamento baseia-se na integração no sistema de aquecimento. É composto por dois circuitos, aos quais se acrescenta um terceiro, que é um projeto de bomba.

O refrigerante, que absorve o calor do ambiente, circula pelo circuito externo. Ele entra no evaporador da bomba e libera aproximadamente 4 -7 °C para o refrigerante, apesar de seu ponto de ebulição ser de -10 °C. Como resultado, o refrigerante ferve e depois entra no estado gasoso. O refrigerante já resfriado no circuito externo é enviado para a próxima curva para ajustar a temperatura.

O circuito funcional da bomba de calor é composto por:

• evaporador;
• refrigerante;
• compressor elétrico;
• capacitor;
• capilar;
• dispositivo de controle termostático.

O processo de funcionamento de uma bomba de calor é mais ou menos assim:

• Após a fervura, o refrigerante, movendo-se pela tubulação, entra no compressor, que funciona com eletricidade. Este dispositivo comprime o refrigerante gasoso a alta pressão, fazendo com que sua temperatura suba;
• o gás quente entra em outro trocador de calor (condensador), no qual o calor do refrigerante é transferido para o refrigerante que circula no circuito interno do sistema de aquecimento, ou para o ar da sala;
• ao resfriar, o refrigerante passa ao estado líquido, após o qual passa pela válvula redutora de pressão capilar, perdendo pressão, e novamente vai para o evaporador;
• assim, o ciclo terminou e o processo está pronto para ser repetido.

Cálculo aproximado da potência de aquecimento

Ao longo de uma hora, 2,5-3 metros cúbicos de refrigerante passam pela bomba através do coletor externo, que a terra é capaz de aquecer em ∆t = 5-7 °C (leia também: " "). Para calcular a potência térmica de um determinado circuito, deve-se usar a fórmula:

Q = (T 1 - T 2) x V, onde:
V – vazão de refrigerante por hora (m 3 /hora);
T 1 - T 2 - diferença de temperatura entre entrada e entrada (°C).

Tipos de bombas de calor

Dependendo do tipo de calor dissipado consumido, as bombas de calor são:

• águas subterrâneas - para seu funcionamento em sistema de aquecimento de água, utilizam-se contornos fechados de solo ou sondas geotérmicas localizadas em profundidade (mais detalhes: " ");
• água-água - o princípio de funcionamento neste caso baseia-se na utilização de poços abertos para captação e descarregamento das águas subterrâneas (leia-se: " "). Neste caso, o circuito externo não está em loop e o sistema de aquecimento da casa é de água;
• água-ar - instalar circuitos externos de água e utilizar estruturas de aquecimento do tipo ar;
• ar-ar - para seu funcionamento utilizam o calor dissipado das massas de ar externas mais o sistema de aquecimento de ar da casa.

Vantagens das bombas de calor

1. Econômico e eficiente. O princípio de funcionamento das bombas de calor mostradas na foto não se baseia na produção de energia térmica, mas na sua transferência. Assim, a eficiência da bomba de calor deve ser superior à unidade. Mas como isso é possível? Em relação ao funcionamento das bombas de calor, um valor é denominado coeficiente de conversão de calor, ou CCT, abreviadamente. As características das unidades deste tipo são comparadas precisamente de acordo com este parâmetro.O significado físico da quantidade é determinar a relação entre a quantidade de calor recebida e a energia despendida para obtê-la. Por exemplo, se o coeficiente CPT for 4,8, isso significa que 1 kW de eletricidade gasta pela bomba produz 4,8 kW de calor, gratuitamente da natureza.
2. Aplicação universal universal. Se não houver linhas de energia acessíveis aos consumidores, o compressor da bomba é operado por meio de acionamento a diesel. Como o calor natural está em toda parte, o princípio de funcionamento deste dispositivo permite que ele seja usado em qualquer lugar.
3. Ambientalmente amigável. O princípio de funcionamento da bomba de calor baseia-se no baixo consumo de energia elétrica e na ausência de produtos de combustão. O refrigerante utilizado pela unidade não contém clorocarbonos e é totalmente seguro para o ozônio.
4. Modo de operação bidirecional. Durante a estação de aquecimento, a bomba de calor é capaz de aquecer o edifício e resfriá-lo no verão. O calor retirado da divisão pode ser utilizado para abastecer a casa com água quente e, se houver piscina, para aquecer a água da mesma.
5. Operação segura. Não existem processos perigosos no funcionamento das bombas de calor - não há fogo aberto e não são libertadas substâncias nocivas à saúde humana. O refrigerante não possui temperatura elevada, o que torna o aparelho seguro e ao mesmo tempo útil no dia a dia.
6. Controle automático do processo de aquecimento ambiente.

O princípio de funcionamento de uma bomba de calor, um vídeo bastante detalhado:

Algumas características da operação da bomba

Para garantir o funcionamento eficiente da bomba de calor, devem ser cumpridas uma série de condições:

• o ambiente deve estar bem isolado (a perda de calor não pode ultrapassar 100 W/m²);
• É vantajoso utilizar uma bomba de calor para sistemas de aquecimento de baixa temperatura. O sistema de piso radiante cumpre este critério, uma vez que a sua temperatura é de 35-40°C. O CPT depende em grande parte da relação entre a temperatura do circuito de entrada e do circuito de saída.

O princípio de funcionamento das bombas de calor é a transferência de calor, o que permite obter um coeficiente de conversão de energia de 3 a 5. Ou seja, cada 1 kW de eletricidade utilizada traz 3-5 kW de calor para a casa.

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Extrair calor do solo e de fontes de água não é uma inovação. O mundo ocidental há muito utiliza energia geotérmica para aquecimento doméstico. Este tópico está se tornando cada vez mais relevante à medida que os preços dos serviços públicos aumentam. Uma bomba de calor para aquecimento de uma casa permite aquecer os radiadores de forma ecológica, segura e gratuita.

A bomba de calor aquece a casa com calor natural

Bomba de calor para aquecimento de uma casa: princípio de funcionamento, vantagens e desvantagens

Um exemplo de dispositivo semelhante a uma bomba de calor é encontrado em todas as casas - esta é uma geladeira. Produz não só frio, mas também calor - isso é perceptível pela temperatura da parede traseira do móvel. Um princípio semelhante é inerente à bomba de calor - ela coleta energia térmica da água, da terra e do ar.

Princípio de funcionamento e dispositivo

O sistema operacional do dispositivo é o seguinte:

• a água de um poço ou reservatório passa pelo evaporador, onde sua temperatura cai cinco graus;
• após o resfriamento, o líquido entra no compressor;
• o compressor comprime a água, aumentando sua temperatura;
• o líquido aquecido entra na câmara de troca de calor, onde transfere seu calor para o sistema de aquecimento;
• a água resfriada retorna ao início do ciclo.

Os sistemas de aquecimento baseados em unidades de bomba de calor têm três componentes:

• Uma sonda é uma bobina localizada na água ou no solo. Ele coleta calor e o transfere para o dispositivo.
• Uma bomba de calor é um dispositivo que extrai energia térmica.
• O próprio sistema de aquecimento, incluindo uma câmara de troca de calor.

Prós e contras do dispositivo

Primeiro, sobre os aspectos positivos desse aquecimento:

• Consumo de energia relativamente baixo. Apenas a eletricidade é consumida para aquecimento e exigirá muito menos do que, por exemplo, aquecimento com aparelhos elétricos. As bombas de calor possuem um fator de conversão que indica a produção de energia térmica em relação à energia elétrica despendida. Por exemplo, se o valor de “ϕ” for 5, então para 1 quilowatt por hora de consumo de eletricidade serão 5 quilowatts de energia térmica.

• Versatilidade. Este sistema de aquecimento pode ser instalado em qualquer local. Isto é especialmente verdadeiro para áreas remotas onde não existem redes de gás. Se não for possível conectar eletricidade, a bomba pode funcionar com motor diesel ou gasolina.
• Automação total. Não há necessidade de adicionar água ao sistema ou monitorar seu funcionamento.
• Respeito e segurança ambiental. O sistema de bomba de calor não produz resíduos nem gases. O dispositivo não pode superaquecer acidentalmente.
• Essa unidade pode não apenas aquecer uma casa no inverno com temperaturas do ar de até quinze graus negativos, mas também resfriá-la no verão. Tais funções estão disponíveis em modelos reversos.

• Longo período de operação - até meio século. O compressor pode precisar ser substituído aproximadamente a cada vinte anos.

Este sistema também tem suas desvantagens, que não podem ser ignoradas:

• Preços. Uma bomba de calor para aquecer uma casa não é um prazer barato. Este sistema não se pagará antes de cinco anos.
• Em áreas onde as temperaturas no inverno caem abaixo de quinze graus abaixo de zero, serão necessárias fontes de calor adicionais (elétricas ou a gás) para o funcionamento do dispositivo.
• Um sistema que retira energia térmica do solo perturba o ecossistema do local. O dano não é significativo, mas deve ser levado em consideração.

Ponto de vista do especialista

Andrei Starpovsky

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“Se quiser, você pode fazer com as próprias mãos uma bomba de calor para aquecer sua casa na geladeira. Mas isso exigirá certo conhecimento técnico.”

Qual bomba escolher

As instalações diferem na fonte de energia térmica e no método de sua transmissão. Existem cinco tipos principais:

• Água-ar.
• Lençóis freáticos.
• Ar-ar.
• Água Água.
• Ar-água.

Investigação no local

Antes de instalar um sistema de aquecimento, é importante examinar as características do local. Este estudo ajudará a determinar qual fonte de energia térmica será a melhor opção. A maneira mais fácil é se houver um lago perto de casa. Este facto irá livrá-lo da necessidade de realizar trabalhos de escavação. Outra solução prática é utilizar uma área onde o vento sopra constantemente. Se não houver nem um nem outro, você terá que parar nas escavações.

O sistema de aquecimento pode ter duas opções de instalação:

• usando sondas;
• com a instalação de um coletor subterrâneo.

Bomba de água subterrânea e opções de instalação

As sondas geotérmicas são geralmente instaladas em uma área pequena que não permite a instalação de uma grande tubulação. Para instalar este sistema serão necessários equipamentos de perfuração, já que a profundidade dos poços deve ser de no mínimo cem metros e o diâmetro deve ser de vinte centímetros. As sondas são colocadas nesses poços. O número de poços afeta o desempenho do sistema de aquecimento.

Se a área do local for grande o suficiente, pode-se dispensar a perfuração e instalar um sistema horizontal. Para isso, a bobina é enterrada a uma profundidade de um metro e meio. Esta versão do sistema é considerada a mais estável e sem problemas.

Bomba água-água: fácil instalação

Uma bomba de calor água-água para aquecimento de uma casa é adequada para áreas com lagos. Para o gasoduto, você pode usar tubos comuns de polietileno. O coletor montado é movido para o tanque e baixado até o fundo. Esta é uma das opções de instalação mais baratas que você mesmo pode fazer.

Bomba de calor ar-ar: custo de instalação

Numa área onde os ventos estão constantemente presentes, um sistema que utiliza a energia térmica do ar é adequado. A instalação neste caso também não exigirá nenhum custo especial; Basta instalar a bomba a não mais de vinte metros da casa, no local mais ventilado.

Bomba de calor para aquecimento doméstico: preços e fabricantes

As unidades de bombas de calor no mercado russo são representadas por produtos das seguintes empresas: Vaillant (Alemanha), Nibe (Suécia), Danfoss (Dinamarca), Mitsubishi Electric (Japão), Mammoth (EUA), Viessmann (Alemanha). Os fabricantes russos SunDue e Henk não são inferiores a eles em qualidade.

Para aquecer uma casa com área de cem metros quadrados, será necessária uma instalação de dez quilowatts.

Tabela 1. Custo médio de diferentes tipos de bombas de 10 quilowatts

Imagem	Tipo de bomba	Custo do equipamento, esfregue	Custo do trabalho de instalação, esfregue
	Lençóis freáticos Fabricantes importados	De 500.000	De 80.000
	Produtores domésticos de água subterrânea	De 360.000	De 70.000
	Ar-água Fabricantes importados	De 270.000	De 50.000
	Ar-água Produtores nacionais	De 210.000	De 40.000
	Fabricantes importados de água-água	De 230.000	De 50.000
	Produtores domésticos de água-água	De 220.000	De 40.000

O preço pronto para uso de uma bomba de calor é em média de 300 a 350 mil rublos. A opção mais econômica é o sistema ar-água, pois não requer escavações caras.

Ponto de vista do especialista

Andrei Starpovsky

Chefe do Grupo de Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado, GRAST LLC

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