¿Quieres acceder a una energía casi inagotable?Luego debe comprar una bomba de calor para calentar la casa, que es uno de los elementos principales de los sistemas geotérmicos.Este dispositivo le permite recibir calor de la tierra, el agua, el aire, utilizando la diferencia de temperatura mínima en diferentes entornos.
Principio de funcionamiento de la bomba de calor
Con tales dispositivos, todos los dispositivos deben enfrentarlos, incluso sin saberlo.Recuerde el refrigerador o aire acondicionado habitual, ya que eliminan el calor de un volumen y lo transfieren a otro.El mismo aire acondicionado, que funciona en el modo de calefacción, puede proporcionar una selección de energía térmica desde la calle, incluso si la temperatura del aire atmosférico es mínima y su impacto ya está dentro del apartamento.Bajo el mismo principio, las bombas de calor para calentar el apartamento, cada vez más demandadas, funcionan.
Principio de funcionamiento de la bomba de calor
Debido a esto, es posible obtener dicho efecto.Todo es muy simple, todos estos dispositivos utilizan la energía liberada en el proceso de evaporación y condensación de un refrigerante especial con un punto de ebullición bajo.
El refrigerante, que pasa por el contorno principal del sistema, se evapora y comienza a absorber activamente la energía térmica.Al entrar en un intercambiador de calor especial, el refrigerante gaseoso comienza a enfriarse y condensarse, que se libera, mientras que la energía térmica se transfiere al contorno del sistema de calefacción estándar del edificio.Como se suele decir, todo es genial realmente sencillo.
Construcción de un sistema de calefacción basado en una bomba de calor
En esencia, el sistema de calefacción basado en la bomba de calor tiene un esquema de diseño simple.Es cierto que vale la pena reconocer también que su implementación en la vida de un proceso técnicamente complejo, que requiere una gran cantidad de trabajo y un alto costo (las razones de esto se discutirán más adelante).
El esquema de calentamiento en sí mismo es bastante simple, involucra las siguientes unidades y elementos principales:
- El circuito primario del sistema está ubicado en un entorno que tiene una temperatura estable que excede el punto de ebulliciónY evaporación del refrigerante.
- El circuito secundario es un sistema de calefacción doméstico convencional.Sistema de tuberías, radiadores, refrigerantes estándar (agua o aceite mineral).
- La circulación del refrigerante en el circuito primario proporciona un compresor eléctrico de baja potencia.
- La condensación del refrigerante y la transferencia de calor del circuito secundario del sistema de calefacción tienen lugar en un intercambiador de calor-condensador.
Eso es básicamente todos los sistemas de calefacción constructivos basados en una bomba de calor, en palabras, todo es bastante simple, y la implementación práctica aún requiere una preparación y ejecución serias de una gran cantidad de trabajo.
Tipos de sistemas de calefacción basados en bombas de calor
Vale la pena tener en cuenta el hecho de que la energía no se toma de la nada.Por lo tanto, dada la diferencia insignificante en el régimen de temperatura en diferentes entornos, es necesario usar el circuito primario de un volumen suficientemente grande para que con una diferenciaLas temperaturas de varios grados aseguran el calor del refrigerante desde el circuito secundario hasta los valores requeridos.
Estructuralmente, la bomba de calor puede proporcionar energía térmica desde un entorno diferente, por lo que vale la pena considerar los distintos esquemas del dispositivo de bomba de calor:
- Parece que la opción más óptima es usar energía del aire.Para hacer esto, es suficiente con colocar en la calle una tubería de la longitud deseada, llenarlo con un refrigerante y bombear energía térmica gratuita.Sí, montar una bomba de calor de aire para calentar el hogar es simple, no se requiere ningún trabajo adicional.Pero en el invierno, un sistema de este tipo no funcionará debido a las temperaturas negativas del aire, y muy bajo en algunas regiones.
Tal régimen no permitirá la evaporación y condensación continuas del refrigerante, a temperaturas por debajo de -10 el refrigerante estará constantemente en estado líquido.Solo la pequeña parte se evaporará, lo que no es suficiente para el funcionamiento eficiente del sistema.Además, la penetración del líquido refrigerante en la instalación del compresor, que proporciona circulación en el circuito primario, conducirá a su rápida falla bajo la influencia del choque hidráulico.
Esta opción puede ser aceptable para áreas con condiciones climáticas cálidas, pero se usa muy raramente.
Bomba de calor aire-agua
- Lo más óptimo es el sistema con la ubicación del circuito primario de la bomba de calor en la no congelación completamenteembalsesEl agua bajo hielo, incluso en el período invernal, tiene una temperatura positiva, por lo que a una longitud considerable del circuito es posible eliminar completamente la energía térmica de este entorno.
Hay dos tipos de sistemas que pueden recibir calor del agua:
- El sistema abierto asume que el agua se alimenta de los pozos para evaporar el refrigerante.Tal sistema no requiere grandes inversiones en instalación, es de alta eficiencia.Pero hay una gran desventaja del diseño: la necesidad de gastar electricidad en el trabajo de las plantas de bombeo, por lo que el efecto económico resultante se reduce significativamente.
- El sistema cerrado asume la ubicación del circuito primario de la bomba de calor en la parte inferior del depósito.Las desventajas de este esquema de diseño son prácticamente no, el único problema es que no todas las construcciones de casas están ubicadas en las orillas del río o tienen sus propias tarifas.
Por lo tanto, en la mayoría de los casos, los sistemas de calefacción geotérmicos se utilizan y reciben energía del interior de la Tierra.
Calentamiento geotérmico
Es bien sabido que incluso en las heladas severas, el suelo se congela a cierta profundidad (profundidad de congelación), por lo que es suficiente para profundizar el circuito primario del sistema por debajo de este nivel.Una bomba de calor para calentamiento geotérmico se puede hacer utilizando un circuito primario horizontal o vertical.
Para la colocación horizontales necesario preparar un pozo, cuya profundidad excederá el nivel de congelación de al menos 1-2 metros.
Bomba de calor geotérmica horizontal
El área de la zona de colocación del circuito primario depende del tamaño del edificio con calefacción.Por lo tanto, para una casa de 200 metros cuadrados, es necesario proporcionar una junta del circuito primario en un área de no menos de 500 m2.Usando equipo de movimiento de tierras, es posible realizar el trabajo de instalación lo suficientemente rápido, para tomar el dispositivo de una bomba de calor de este tipo, contando solo con sus fuerzas y la pala no vale la pena.
Para la disposición vertical del circuito , es necesario perforar varios pozos en los que se ubicarán las ramas separadas del sistema.
Bomba de calor geotérmica vertical
A una profundidad de hasta 20 metros, la temperatura del suelo permanece a un nivel de 10-15 grados, lo cual es suficiente para garantizar la eficiencia del sistema.La única complicación está relacionada con la necesidad de usar equipos de perforación, aunque en nuestro tiempo, y esto no es un problema, ahora las instalaciones móviles a pequeña escala de este propósito están bastante extendidas.
Costos de calefacción basados en bombas de calor
La principal razón por la que dichos sistemas de calefacción se han generalizado es la necesidad de invertir una suma muy grande en la compra de equipos y la implementación de un complejo de trabajos de instalación.
Bomba de calor de aire simple NIBE F2026-6kW
Bomba de calor de aire NIBE F2026-6kW
- Le costará al comprador no menos de 350 mil rublos (esta modificación no es lo suficientemente alta, solo 6,2 kW).
- Coste de los sistemas de calefacción geotérmica, pTeniendo en cuenta el precio del equipo y el trabajo, para una casa con un área de 130 metros cuadrados, costará al menos 500-600 mil rublos (con este equipo no será el mejor).
Pero siempre vale la pena recordar que los sistemas basados en bombas de calor pueden recibir hasta 5 kW de energía térmica, consumiendo solo 1 kW de electricidad.
Por lo tanto, si las oportunidades financieras lo permiten, asegúrese de pensar en su independencia energética, que puede proporcionar una bomba de calor.
