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Las bombas de calor en todos los países progresivos son los sistemas de calefacción alternativos más buscados, que reemplazaron casi por completo las calderas de gas y de combustible sólido. Y esto no es sorprendente, porque el principio de su funcionamiento es mucho más efectivo que los sistemas de calefacción estándar.
Bomba de calor de tipo doméstico
En este artículo aprendemos que una bomba de calor de este tipo, las características de su principio de diseño y operación, y también averigua qué cálculo se debe hacer al elegir un dispositivo de este tipo.
1 características de diseño
El diseño de la bomba de calor consta de tres elementos principales: contornos:
- Contorno externo
Representa la parte exterior de la bomba, que se encuentra en el medio de transferencia de calor (suelo o agua). El contorno exterior se realiza en forma de tubos hechos de materiales poliméricos. En estas tuberías, el transportador de calor circula, que se calienta bajo la influencia del ambiente externo.
- Contorno interno
Consta de un compresor, evaporador, capilares y un condensador. Además, el circuito interno tiene un termostato y un sistema de circulación de refrigerante. El "corazón" de todo el sistema es el compresor. Es el compresor que realiza sus funciones principales y proporciona todo el trabajo. El contorno interior se divide en dos mitades: caliente y fría.
En caliente - el refrigerante circula en la formaGas, frío - en forma líquida. La diferencia de temperatura es mantenida por el compresor que comprime y calienta el refrigerante, y la válvula de reducción (evaporador) en la cual el refrigerante se convierte en gas y le da calor al sistema de calefacción del edificio.
Por lo tanto, es necesario observar muy de cerca el hecho de que el compresor se encontraba en condiciones normales y cumplió con sus tareas. Refrigerante - es una sustancia que circula en un sistema que transmite la energía térmica seleccionada desde la fuente externa al compresor. Como refrigerante, se utilizan sustancias con un punto de ebullición bajo, a menudo freón o amoníaco.
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1.1 Principio de acción
Esquema simple de bombas de calor en una casa de campo
La tecnología subyacente al funcionamiento de las bombas de calor se basa en el hecho de que en cualquier medio con una temperatura superior a 1 grado (suelo, agua, aire o) hay una cierta cantidad de energía térmica.
El principio de funcionamiento del sistema es que absorbe este calor dispersado y lo concentra, lo que aumenta la cantidad de energía térmica.
En la práctica, este principio se implementa mediante un algoritmo de este tipo:
Como puede verse, el principio de funcionamiento de las bombas de calor no es muy diferente de la tecnología utilizada por los refrigeradores.Por lo tanto, algunas bombas, equipadas con un sistema de inversión, pueden proporcionar no solo calefacción, sino también enfriamiento de la casa cuando hace calor.
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Las bombas de calor tienen las siguientes ventajas:
- Rentabilidad.
La eficiencia de las bombas de calor es varias veces superior a la eficiencia del uso de la energía de cualquiera, incluso la caldera de combustible sólido más tecnológica.
Para el valor comparativo (cálculo de la eficiencia de la unidad) se acepta tomar el coeficiente CPT.La conversión de calor, que determina la relación entre la energía de entrada y el calor recibido, tiene un compresor: por ejemplo, si el KPT es 4.5, entonces la bomba, cuando se suministra con 1 kW de energía, producirá 4.5 kW de salida a la salida.
- Versatilidad.
El calor dispersado se puede encontrar en todas las condiciones climáticas, de modo que una bomba de este tipo siempre podrá recibir "alimentos" para su procesamiento en energía térmica.
Además, la mayoría de las unidades modernas para calentar la casa están equipadas con unidades de energía adicionales, motores de gasolina o eléctricos, que hacen que el compresor funcione.
- Funcionamiento bilateral.
Una bomba de este tipo no solo puede calentar la casa, sino también "quitar" el exceso de calor de la habitación durante la temporada de calor, enfriándolo así.Este principio de funcionamiento se usa muy a menudo en bombas utilizadas para calentar piscinas.
- Máxima seguridad.
Bomba de calor industrial de alta potencia
Dado que el calentamiento del edificio se realiza sin el uso de combustible y gas, el peligro de incendio se reduce a cero.Esta bomba no se calienta durante el funcionamiento y no se congela bajo la influencia de temperaturas externas.
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2.1 Contras
- El alto costo de la disposición del sistema.
Las bombas de calor a base de calor en nuestro país están muy mal distribuidas por este motivo.Con el hecho de que la operación de tal sistema no requiere ningún costo financiero, el conjunto del equipo inicial cuesta mucho dinero, lo que es un obstáculo para la mayoría de los propietarios.
Además, con sus propias manos, calcular y montar el calentamiento sobre la base de una bomba de calor, de acuerdo con todos los matices de la tecnología, es muy difícil: deben lidiar con elloEspecialistas calificados.
- Baja eficiencia
En un clima templado, el calentamiento completo de la casa con una bomba de calor es bastante real, pero en condiciones invernales severas, tal sistema no puede realizar todas las tareas asignadas. Si las finanzas lo permiten, ese tipo de calefacción puede usarse a principios de primavera y otoño, pero para el invierno todavía tendrá que usar calefacción clásica.
Pero para un calentamiento local: un piso cálido o invernaderos, la bomba es más que suficiente. Por ejemplo, las bombas de calor para la piscina no tienen análogos en términos de la eficiencia del calentamiento del agua.
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3 tipos de bombas de calor y sus diferencias
Otro ejemplo de bombas de calor agua-suelo
La clasificación de las bombas de calor se realiza en función del entorno del que se toma la energía calorífica primaria.
Dispositivo de agua subterránea.
Para la calefacción durante todo el año, las bombas de este tipo son la mejor opción, ya que la temperatura del suelo en la profundidad permanece relativamente estable en cualquier época del año. Para la disposición de un sistema de este tipo, se utilizan tubos de plástico, que se pueden montar tanto en posición vertical como horizontal.
El principio de eliminar el calor del suelo tiene un inconveniente importante: la necesidad de utilizar una gran área de tierra debajo de la colocación de tuberías fuera del contorno, en el cual, después de la instalación de tuberías, es imposible realizar ningún trabajo agrícola.
Con la disposición vertical de las tuberías, cuando su instalación se realiza en pozos especiales, estola desventaja es nivelada. Sin embargo, la junta vertical se puede hacer con sus propias manos, necesita equipo especial.
Dispositivo tipo agua-agua.
Durante la temporada cálida, estas bombas tienen la mayor eficiencia. El contorno exterior se puede organizar en reservorios naturales: lagos, ríos, que en la práctica son raros.
O en los manantiales, equipados con sus propias manos: pozos y pozos. El uso de aguas subterráneas de pozo tiene muchas más ventajas, ya que su temperatura durante todo el año se mantiene estable.
Dispositivo tipo aire - agua.
El uso de tales dispositivos en nuestro clima no está justificado, ya que en el período frío del año, es prácticamente inútil. El contorno exterior se puede ubicar en el techo de la casa, o no en las paredes. Sin embargo, esta tecnología tiene una gran ventaja: la capacidad de reutilizar el calor que deja el espacio de calefacción.
Dispositivo de bomba de calor interna de Viessmann
Dispositivo aire-aire.
Este principio es mucho más efectivo que la tecnología aire-aire. Dichas bombas pueden absorber el calor del ambiente, incluso a temperaturas negativas, mientras que el calentamiento de la casa con la ayuda de una bomba de aire-aire no requiere la presencia de radiadores y baterías.
Esto requiere solo un conducto de aire, que puede ser fácilmente organizado por sus propias manos y la bomba en sí. La desventaja es la siguiente: a una temperatura ambiente inferior a 10 grados, los costos de electricidad,que requiera el compresor, haga injustificado su uso.
También puede distinguir las bombas de calor hidrodinámicas: son dispositivos que funcionan con una tecnología completamente diferente. En lugar de recibir energía térmica dispersada del ambiente, la bomba hidrodinámica utiliza la energía mecánica obtenida durante el funcionamiento de la unidad de potencia para calentar el agua.
Esta instalación consta de un motor eléctrico y un generador de calor (la energía mecánica del variador al generador se transmite a través del acoplamiento) y la unidad de control, que se encuentra en el marco de acero. La bomba hidrodinámica se puede hacer sin dificultad con sus propias manos.
Al elegir una bomba de calor en el cálculo, es necesario tomar la pérdida de calor en casa. Si son demasiado grandes, es necesario hacer un aislamiento térmico de la habitación, incluso es apropiado calentar la casa con sus propias manos con espuma. El cálculo de la capacidad de la bomba debe guiarse por los siguientes indicadores:
- para calentar la casa sin aislamiento térmico es necesario 120 ВТм2;
- con aislamiento térmico normal - 80 ВТм2;
- para un edificio de nueva construcción con un buen aislamiento - 50 Wm2;
- para un hogar con tecnologías de ahorro de energía - 40 Wm2.
Revestimiento de cables para bombas de calor que toman energía del suelo
En este caso, es necesario tener en cuenta una capacidad adicional del 15-20%.
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3.1 Revisiones de bombas de calor
Le ofrecemos leer revisiones de bombas de calor de personas que tienen muchos años de experiencia con ellas.uso:
Nicholas, 27 años, Rostov:
Hace más de cuatro años que compré una bomba de calor para piscinas, que tengo en mi casa dos piezas.Use un tipo de bomba de agua subterránea, mientras que las tuberías se montan en pozos especiales, que se encuentran en el sitio, no lejos de la casa.
Por supuesto, tuve que gastar, ya que no lo hice con mis propias manos, y el cálculo fue requerido por especialistas, pero el funcionamiento de la bomba de calor para la piscina, estoy más que satisfecho.Declaro con total responsabilidad: una bomba de calor para piscinas cura todos los rublos en los que ha invertido.
Alexander, 45 años, Moscú
Siempre he mirado hacia fuentes alternativas de energía.Y cuando mi conocido me ofreció ayuda para organizar el calentamiento de los invernaderos sobre la base de una bomba de calor, acepté de inmediato.Hicimos el cálculo necesario, compramos el equipo y montamos todo el sistema con nuestras propias manos (el contorno exterior está en el pozo, que está ubicado cerca del invernadero).
Estoy muy satisfecho: la máxima eficiencia, en ausencia de costos operativos.Además, el requisito para comer frutas es extremadamente importante: respetuoso con el medio ambiente.Ahora considera comprar una bomba de calor para la piscina.
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