Bombas de calor para aquecimento doméstico: dispositivo, regras para seleção e instalação

Muitas vezes, os proprietários de casas particulares que não têm aquecimento central estão chateados que os quartos são aquecidos de forma irregular. Para evitar isso, instale uma bomba de circulação para aquecimento. É este equipamento que afeta o nível de conforto dos moradores, por isso sua escolha deve ser levada a sério.

De uma forma simplificada, o dispositivo de bomba é muito semelhante ao design do ar condicionado, apenas em maior escala. Não requer uma caldeira de combustível.A essência do trabalho - a bomba transfere o calor de uma fonte com uma pequena carga de energia para o refrigerante, que tem uma alta temperatura.

Na realidade, um sistema de polipropileno funciona assim:

• O refrigerante é transportado para um tubo escondido no solo ou em outro lugar, e sua temperatura fica mais alta.
• O refrigerante é transferido para o permutador de calor e transporta energia para o circuito.
• Existe um refrigerante no invólucro exterior - este é um material com um ponto de ebulição mínimo com baixa pressão. No evaporador, a temperatura do refrigerante aumenta substancialmente e é convertida em gás.

• O gás circula no compressor e, sob a influência de alta pressão, ele se contrai e aquece.
• O gás combustível é transferido para o condensador, onde a energia flui para o refrigerante do sistema de aquecimento interno.
• Como resultado, o refrigerante, cuja temperatura diminui, entra novamente no interior em estado líquido.

Estruturas de refrigeração funcionam de acordo com um esquema similar, portanto, alguns tipos de sistemas no verão podem ser operados com segurança como condicionadores de ar.

O design dos dispositivos de aquecimento voláteis possui 3 componentes principais:

• CompressorProjetado para elevar a temperatura do vapor e pressão, que são formados devido à ebulição do refrigerante. Atualmente, os compressores em espiral são populares e podem ser operados em temperaturas congelantes. Elementos deste tipo funcionam silenciosamente, são compactos e leves.
• Evaporador Nele, o refrigerante líquido é convertido em vapor, após o qual é transportado para o lado do compressor.
• Condensador É usado para fornecer energia ao contorno do equipamento de aquecimento.

Para a operação da bomba, você precisa se conectar à rede elétrica, mas o desempenho e a potência deste equipamento é muito maior do que o aquecedor elétrico, e o custo da eletricidade é menor. O coeficiente de aquecimento depende do tipo de equipamento.

A instalação da bomba e sua conexão com o sistema de aquecimento tem várias vantagens:

• Autonomia - a partir do elemento centralizado vale a pena alocar apenas a conexão à rede de fornecimento de energia.
• Economias substanciais em transportadores de energia caros, eles são usados ​​para aquecimento e permitem que você reduza os custos financeiros para serviços públicos.De 1 kW de eletricidade, o dispositivo produz de 3 a 7 kW de calor - estas são as maiores taxas entre as caldeiras que operam com diferentes tipos de combustível.
• Segurança ambiental - o equipamento não agride o meio ambiente ou a saúde dos moradores.
• Resistência ao fogo e não inflamabilidade dos elementos. Tal bomba não sobreaquece, não queima e não emite monóxido de carbono.

• O equipamento pode esfriar ou elevar a temperatura na sala, criando o microclima necessário na sala. É adequado para uso no inverno e no verão.
• Longa vida útil - em média, o sistema pode durar de 40 a 50 anos e, com a instalação adequada e condições de operação confortáveis, o período aumenta em alguns anos.
• Silenciamento durante a operação - o sistema é controlado automaticamente, o que é muito conveniente.
• A instalação da bomba não requer permissão, como a instalação de equipamentos a gás. Você pode comprar e instalar qualquer modelo do dispositivo a qualquer momento, sem passar por várias instâncias e sem esperar pela permissão.

Mas como todo equipamento, essas bombas têm desvantagens:

• A compra e instalação do dispositivo é bastante cara, e nem todos podem pagar. O retorno do equipamento depende da intensidade de seu uso. Mas mesmo no melhor dos casos, a compra vai pagar pelo menos 5 anos.
• Para a instalação, você deve procurar ajuda de especialistas.Ferramentos e outros equipamentos são necessários para organizar uma bomba geotérmica com um contorno vertical com profundidade de até 200 m.Você pode instalá-la se tiver o conhecimento e as ferramentas necessárias.
• Em regiões onde a temperatura no inverno é inferior a -15 graus, é necessário usar outra fonte de calor. Por exemplo, um sistema de aquecimento bivalente, onde o aparelho aquece a sala, enquanto na rua -20 graus. Quando ele não executa suas tarefas, um aquecedor elétrico ou caldeira a gás é ligado.

Bombas de circulação estão em demanda entre os proprietários e empresas que estão localizadas em prédios baixos. Esses dispositivos receberam apenas um feedback positivo.

O uso de bombas de calor para aquecimento doméstico é, acima de tudo, uma economia financeira significativa.O mais eficaz é o sistema de aquecimento na bomba de calor do solo. Cada mês, o custo é muito menor do que o custo do aquecimento a gás ou pellets. Ao instalar uma bomba de calor, o usuário recebe em um projeto e ar condicionado, e aquecimento eficiente da casa. Alguns modelos podem ser controlados a distância, por exemplo, usando um smartphone pela Internet ou usando um termostato localizado na casa. E instalando coletores solares ou baterias, você pode tornar o sistema completamente autônomo, e o aumento nas tarifas de energia não o incomodará.

Dependendo da operação, eles emitem bombas de calor de absorção e compressão. Para o trabalho do segundo, outra fonte de energia é necessária, e o primeiro modelo torna possível explorar totalmente o calor para executar todas as tarefas.

Primeiro de tudo, o grupo de bombas é dividido pela fonte de extração de calor:

• sistemas geotérmicos - tipo fechado e aberto;
• ar;
• da exploração do calor secundário.

Os dois primeiros tipos são utilizados com sucesso para aquecimento de ambientes por extração de calor de águas subterrâneas ou de ar,e o equipamento do terceiro tipo é adequado para operação somente em instalações industriais, onde se recomendou do melhor lado.

Para o conforto dos clientes, bombas de calor para aquecimento de uma casa de campo também são divididas por transportadores de calor circulares, que são usados ​​no circuito de entrada e vão para o tubo de retorno. Cada um dos tipos listados abaixo é distinguido por sua instalação, é operado em várias condições regionais,

Eles têm suas vantagens e desvantagens, descritas abaixo:

• "Ar - ar". A melhor opção para os compradores. A essência do trabalho do projeto do ar - tirando calor do ar, o sistema imediatamente o deixa entrar nos quartos. Este tipo é usado para aquecimento de ambientes ou para aquecimento de água. Às vezes você pode ligá-lo para reduzir a temperatura do ar, esta opção é ideal para as crianças quentes de verão. Os dispositivos ar-ar funcionam muito silenciosamente. Eles estão equipados com ventilação melhorada.
• "O ar é a água". A essência do funcionamento é muito semelhante ao sistema ar-ar. Difere na instalação fácil, não é necessário executar trabalhos na terra e custa relativamente barato.No circuito de aquecimento da estrutura existe um fluido continuamente circulante fornecido ao tubo de retorno, devido ao qual é apropriado utilizar tais bombas para o funcionamento do sistema de aquecimento.
• "Gelo - água". O modelo não é reivindicado, mas está adaptado para operação na Rússia. Funciona de acordo com o princípio do modelo “ar-água”, apenas com o resfriamento aplica-se água gelada. A energia resultante é suficiente para completar as tarefas

• "Solo - água." Dispositivo de alta qualidade, que para o seu funcionamento utiliza o calor do planeta. Mas, para uma operação de bomba de alta qualidade, os dutos devem ser colocados no solo, onde o processo de circulação do fluido ocorrerá. Isso é necessário para que o solo, que deu o calor, aqueça e a bomba funcione. Esse modelo é caro.
• "Água é ar". Bomba de calor para aquecimento de uma casa particular, que precisa de calor do solo e outras águas para a operação. Neste equipamento, o aquecimento é realizado com a ajuda de ar. Esta não é a melhor escolha para casa.
• "Água - água". Dispositivo de recirculação com o melhor desempenho, cujo trabalho consiste na utilização de águas subterrâneas e outras águas com uma temperatura constante.

Cada tipo de equipamento tem vários prós e contras. Alguns modelos são adequados para locais específicos, e alguns são caracterizados por baixa eficiência em regiões específicas. É por isso que a escolha de tais equipamentos deve ser feita levando em conta todas as nuances, condições de operação. Para escolher o modelo certo, recomenda-se estudar cuidadosamente todos os critérios ou procurar a ajuda de profissionais.

A seleção de bombas é um processo sério e responsável. Neste procedimento, é necessário levar em conta o meio de aquecimento do meio de aquecimento no circuito primário. A escolha também afeta a temperatura em que o equipamento irá operar. A temperatura do refrigerante deve ser de pelo menos 6 graus, caso contrário a bomba não fornecerá a eficiência desejada.

Um enorme impacto na qualidade do equipamento tem um local de instalação. É aconselhável instalar o sistema em uma sala seca aquecida.Isso evitará custos adicionais de aquecimento.

Para escolher corretamente um dispositivo de aquecimento, é necessário levar em conta tais nuances:

• necessário para o funcionamento do equipamento de potência;
• coeficiente de eficiência de calor.

Para selecionar com precisão o equipamento, recomenda-se usar o seguinte esquema:

• Se o território não ultrapassar os 15 acres e o edifício não tiver mais de 100 m2, recomenda-se a escolha de uma bomba ar-água ou ar-ar para aquecimento.
• Se a área é de cerca de 20 hectares, e a área da casa é de até 250 m2 e os quartos são grandes, é melhor instalar um dispositivo de ar-para-água. Mas tal equipamento é adequado para uso doméstico somente se o piso for isolado ou se um radiador de alta potência estiver conectado ao sistema.
• Se a área da casa for superior a 250 m2, então, nesta situação, é apropriado usar uma bomba geotérmica com um grande permutador de calor para as instalações.

A eficácia e o desempenho do equipamento dependem de sua configuração. Novos tipos de bombas são complementados por várias funções e dispositivos, como a opção de secagem.

Se a seleção de uma bomba de calor para a circulação de água for feita levando-se em conta todos os requisitos e características do local, a casa terá sempre uma atmosfera confortável, independentemente do tempo. Além disso, você pode economizar seu orçamento. Considere, se a compra do sistema foi cara, depois de um par de anos de uso intensivo, o equipamento vai pagar por si mesmo.

Tendo entendido o trabalho da bomba de circulação, é necessário calcular corretamente a sua potência. Este processo não é tão simples quanto parece à primeira vista. É melhor confiá-lo aos profissionais, mas você pode fazê-lo sozinho. O poder da bomba depende da área da sala, que será aquecida. Por exemplo, se um edifício com uma área de 200 m2, então para o seu aquecimento você precisará de 20 kW de energia. Para assegurar a temperatura ótima na sala, é necessário aderir à seguinte proporção - 1 kW de energia térmica por 10 m2.

Então é necessário calcular a diferença de temperatura no fluxo e no fluxo de retorno. É melhor escolher um indicador de 10 graus.

Bombas de circulação de calor são caras, além disso, o alto preço é definido na instalação de equipamentos. Você pode economizar dinheiro instalando a bomba por conta própria. Mas lembre-se sempre que, se alguma etapa da instalação é feita incorretamente ou cometeu um erro, isso pode levar a uma perda de eficiência da estrutura.

Durante a auto-instalação, você deve se lembrar das seguintes nuances:

• A bomba inteira é um sistema único no qual cada componente é muito importante para a operação do equipamento. Não há detalhes extras.
• Ao desenhar um dispositivo, considere suas características técnicas.
• A profundidade dos poços deve ser escolhida de acordo com a capacidade do equipamento. É necessário executar tamponazh.
• Sondas geotérmicas, que são usadas para operar em um clima severo, são melhor realizadas em cada poço.

• Baterias, convectores, sistema de aquecimento por piso radiante devem funcionar em conjunto com a bomba para garantir aquecimento de alta qualidade.
• Coletores subterrâneos podem prejudicar as plantas que crescem no jardim, sobre esta nuance em nenhum caso, não deve ser esquecido durante a instalação.
• O equipamento pode ser instalado não só no porão, a instalação de duas bombas ou uma bomba adicional pode ser planejada no banheiro ou na cozinha. Mas não se esqueça que até o ruído mínimo durante o funcionamento da estrutura está disponível.
• Uma vez por semana, o coletor deve ser aquecido a 60 graus para evitar a proliferação de bactérias no sistema.

A instalação da bomba e instalação no final do circuito é a seguinte:

• Primeiro de tudo, é necessário preparar todos os elementos estruturais, equipamentos e materiais. É necessário levar um conjunto de chaves e recomenda-se vedar as conexões do fio com o reboque ou a pasta.
• Montar e embalar no reboque 3 nós - dois para montar a bomba "loop" e um é um guindaste, em um lado do qual há uma saída para retorno, e do outro lado é um macaco.
• Montar o "loop" da bomba, as porcas "American" com juntas devem ser fortemente roladas, mas não apertar.

• Cortar o final do tubo de retorno deve ser definido exatamente em um eixo, em alguns casos, é necessário fazer paradas ou suportes.Depois disso, é necessário observar as áreas onde os tubos serão montados no corpo do tubo de retorno. Então você pode começar a soldar todas as juntas.
• A parte inferior está sendo montada - o acoplamento e a embalagem da cunha. Depois disso, fixe a bomba na área designada, ajuste o eixo do seu rotor horizontalmente e aperte firmemente as porcas americanas com juntas.

No final da instalação, verifique se o equipamento em si está instalado sem erros. A seta de direção do fluxo deve corresponder ao fluxo real de refrigerante na bomba. Resta apenas ligar o equipamento à rede e verificar o seu funcionamento.

Entendendo o esquema e os recursos da ação da bomba de calor, você pode facilmente montá-la e instalá-la por conta própria. Antes de embarcar em um conjunto independente de equipamentos, é necessário calcular cuidadosamente seus principais parâmetros. Para este procedimento, você pode usar o software para otimizar os sistemas de resfriamento.

A maneira mais fácil de fazer isso é uma bomba de ar-água. As obras estão chegando bastante simples, e até mesmo uma pessoa sem conhecimentos e habilidades especiais será capaz de fazer esse modelo de forma independente.Para a instalação, apenas dois canais são necessários - o ar circulará por um deles e o segundo sairá funcionando.

Você precisará comprar um ventilador e um compressor de energia adequados. Você pode usar um compressor projetado para sistemas divididos. Não é necessário comprar uma nova peça. Se você tiver equipamentos antigos, você pode remover o compressor de lá, por exemplo, da geladeira. Especialistas aconselham o uso de um tipo espiral, que é caracterizado pela eficiência e aumento da pressão.

Para montar o condensador, é necessário preparar o tanque e o tubo de cobre, a partir do qual será necessário fazer uma bobina. Para sua produção, utiliza-se um cilindro de diâmetro ótimo, que pode ser enrolado em um tubo. O componente acabado é instalado em um recipiente pré-cortado em duas partes iguais, para a produção das quais é necessário utilizar materiais resistentes à formação de corrosão.

Para descobrir a área da bobina, é necessário multiplicar o coeficiente de condutividade térmica (0,8) pela diferença de temperatura do líquido,após o que o poder da energia dividido pela figura resultante. Ao escolher um tubo para a bobina, considere a espessura das paredes. Não deve ser inferior a 1 mm. Se você escolher uma espessura menor, então quando envolver o tubo perderá sua forma. O tubo através do qual o refrigerante entra é instalado no topo do tanque.

O equipamento evaporador pode ser produzido na forma de um tanque de bobina e na forma de um tubo em um tubo. Devido ao fato de que a temperatura no evaporador não atinge uma temperatura muito alta, o recipiente pode ser feito de plástico. É necessário instalar um contorno feito de tubo de cobre. É importante que a hélice da bobina seja selecionada de acordo com a espessura e a altura do tanque. Se o evaporador for feito de acordo com o método “pipe in pipe”, é necessário que o tubo do refrigerante seja instalado em um tubo grande de plástico, e o líquido se moverá ao longo dele. O comprimento do tubo é influenciado pela potência do dispositivo e, em média, suas dimensões são de 25 a 40 m, sendo moldado em espiral.

A válvula termostática é parte dos encaixes da tubulação. A parte de travamento é a agulha, sua posição é influenciada pela temperatura no evaporador. O design deste componente é bastante complicado.Todos os componentes podem ficar com defeito devido a temperaturas elevadas. É por isso que a válvula deve ser separada dos efeitos negativos do pano de amianto.

Depois que todas as peças são feitas separadamente, você precisa fazer a montagem de todos os componentes em uma única unidade. O procedimento mais sério é a injeção de refrigerante ou refrigerante no projeto. Este trabalho não pode ser feito de forma independente, pois é necessário um equipamento especial. E o processo errado pode levar a falhas no sistema ou até mesmo ferimentos.

Grande atenção deve ser dada à escolha do refrigerante - esta é a principal substância que transporta a energia térmica útil. Freon está em demanda. Especialistas recomendam a escolha desse tipo de refrigerante.

Se todos os trabalhos acima forem feitos corretamente, você terá um dispositivo de circuito fechado onde o refrigerante circulará, transportando e transportando energia térmica do evaporador para o condensador.

Devido ao fato de que a temperatura da energia é baixa, o consumidor de calor pode ser dispositivos de aquecimento diferentes - um piso aquecido, radiadores de alumínio. Bombas auto-fabricadas serão um excelente acessório que melhorará o desempenho da principal fonte de calor.

O mercado é oferecido anualmente por bombas de calor atualizadas, cujo desempenho está melhorando constantemente. Além disso, os modelos modernos não prejudicam a natureza e a saúde humana. Não há chamas abertas nas bombas, portanto, o trabalho delas não constitui algo perigoso. Tanto durante a instalação e operação com o sistema, não deve haver problemas.

A bomba de calor está equipada com um design simples, por isso, se de repente parou de funcionar ou o seu desempenho enfraqueceu, você pode tentar consertá-lo sozinho, sem o envolvimento de especialistas. Avarias graves no equipamento incluem desgaste da roda da turbina, danos aos componentes ou avaria do circuito elétrico.

Para ver o que há de errado com o sistema, você precisa:

• desligue a bomba da rede;
• se a bomba estiver instalada no bypass ou houver torneiras em ambos os lados - interrompa o fluxo de líquido, remova o equipamento do local de instalação;
• Se os reparos levarem muito tempo, os especialistas recomendam conectar uma bomba adicional.

Se no sistema de aquecimento for impossível parar o transporte de fluido na área onde a bomba está localizada, os mestres aconselham drenar o refrigerante antes de iniciar os reparos. Este procedimento permite que você execute rapidamente o trabalho de comissionamento no esquema tradicional.

Entre as falhas mais comuns da bomba de calor estão:

• O equipamento está zumbindo, mas o refrigerante não circula. Isso acontece se o dispositivo estiver fora do trabalho por um longo tempo. Para colocar a bomba em condições de funcionamento, é necessário desmontá-la, remover o alojamento e o acionamento elétrico. Usando uma chave de fenda, gire o rotor e verifique se ele gira livremente. Instale a bomba e ligue-a, verifique o funcionamento.
• Ruído durante a operação - isso pode ser causado pelo entupimento do eixo do motor e da unidade da roda da turbina.Para eliminar este mau funcionamento é fácil - é necessário desmontar e remover todos os detritos da estrutura. Para evitar o entupimento futuro do dispositivo, é necessário instalar filtros na entrada da bomba e, se a bomba não estiver ligada, pelo menos uma vez por mês, ela deve funcionar por meia hora para acionar o refrigerante através do sistema.

• O dispositivo não liga. Isto pode ser devido a várias razões. Na maioria das vezes é uma falha de energia, nesta situação é necessário verificar se o cabo de alimentação não está danificado. Outra causa de falha pode ser a inclusão de um modo de proteção. Para eliminar o problema, substitua os fusíveis ou outras peças. Antes de ligar a bomba, avalie o estado e os parâmetros da rede de alimentação.
• A bomba liga, mas depois de um tempo ela desliga. Muito provavelmente, a razão para isso é a falha da carga máxima. Com o tempo, uma espuma aparece no rotor molhado, o que prejudica o funcionamento do dispositivo. Para retomar o funcionamento do equipamento, é necessário desmontá-lo e remover todos os depósitos. Monte a estrutura em um todo coerente e verifique seu desempenho.
• Durante a operação, o dispositivo é muito barulhento, clica e vibra.Isso indica que o ar está se acumulando no interior. Este mau funcionamento aparece devido ao fato de que os trabalhos de comissionamento são executados incorretamente ou o nível de cavitação é exagerado. Para restaurar o funcionamento da bomba pode ajustar os parâmetros do sistema de aquecimento.

• O dispositivo vibra fortemente - isso pode ser devido ao desgaste dos rolamentos. Mesmo com excelentes parâmetros dos mancais de refrigeração, mais cedo ou mais tarde se desgastam. Para um modelo específico, há uma certa vida útil, que pode ser aprendida com os detalhes do passaporte. Note que para obter o rolamento, que está localizado no equipamento, você só precisa de um extrator especial. E você precisa refazer a instalação usando um martelo de madeira. O novo rolamento é instalado no local correspondente e é martelado por golpes leves.
• Pressão baixa - às vezes, esse mau funcionamento é devido ao fato de que uma velocidade rotacional incorreta é estabelecida, o que é freqüentemente encontrado em aumento da viscosidade ou em um longo comprimento de tubulação.Você pode corrigir o dano reajustando o dispositivo ou substituindo o modelo se ele foi escolhido incorretamente. As bombas trifásicas podem gerar baixa pressão se estiverem conectadas incorretamente.

Lembre-se de que você pode reparar o dispositivo sozinho.portanto, recomenda-se que cada proprietário saiba como desmontar e limpar a estrutura. Também seria bom ter conhecimento de todos os componentes do equipamento, seus princípios de operação e, claro, sua finalidade. Mas observe que, se os métodos acima não ajudarem a restaurar o sistema, você deve procurar a ajuda de especialistas. Eles possuem não apenas o conhecimento e as habilidades necessárias, mas também as ferramentas apropriadas. Apelo aos mestres permite evitar a deterioração da situação no funcionamento do dispositivo, por isso, se você não está confiante em suas habilidades, não vale a pena o risco. Caso contrário, você tem que gastar muito mais dinheiro.

A bomba de calor é cara, e esse equipamento valerá pelo menos 5 anos a partir de agora.Mas é importante lembrar que este equipamento é caracterizado por longa vida útil, confiabilidade e conveniência, portanto a compra do sistema é um investimento lucrativo.

Este dispositivo tem alto desempenho, à prova de fogo e funciona automaticamente, não prejudica nem a natureza nem os habitantes da casa. Os sistemas também podem ser operados com sucesso em sistemas bivalentes. Além disso, você pode montar o coletor solar, que dará a eletricidade da bomba no verão, e ele, por sua vez, irá refrigerar a sala. E para a operação de inverno da bomba, você também pode usar um gerador de calor, que aumentará a temperatura do líquido para radiadores de alta temperatura.

Anos de experiência na operação de bombas de calor comprovam que este método de aquecimento doméstico é o mais eficiente, econômico e confiável. Uma vez que o equipamento esteja instalado, você pode aproveitar seu trabalho tanto no inverno quanto no verão, e certifique-se de estar certo com a sua escolha.

Veja como funciona a bomba de calor e como funciona, veja o vídeo abaixo.