Bomba de calor aire-agua: resumen de tecnología de diseño propio

Una moderna bomba de calor aire-agua es un dispositivo extremadamente útil. Incluso si la temperatura exterior se acerca a cero, se puede usar para calentar con éxito habitaciones bastante grandes. Si las bombas de calor del tipo "agua subterránea" o "agua-agua" son más fáciles de instalar en una casa privada con una parcela espaciosa, entonces el modelo del tipo "agua-aire" se instala sin problemas en edificios urbanos, tanto residenciales como de oficinas.

¿Cómo funciona este sistema?

El mundo que nos rodea está lleno de energía, solo necesita recolectarlo y usarlo correctamente. Para esto, se diseñan bombas de calor aire-agua. Con su ayuda, es posible recolectar energía de bajo potencial del medio ambiente y convertirla en calor de alto potencial, que puede calentar el hogar de manera muy eficiente. Los expertos llaman a este proceso el principio inverso de Carnot, en función del cual funcionan las unidades de refrigeración.

Con la ayuda de un poderoso ventilador, el aire ordinario se toma del exterior. Hace contacto con el evaporador, dentro del cual hay un refrigerante que circula a lo largo de la bobina. Cuando se calienta, el refrigerante se evapora y entra al compresor. Aquí se comprime y calienta a una temperatura de aproximadamente 75 grados y, bajo presión, ingresa al condensador. Allí, el refrigerante se condensa y se convierte en líquido, emitiendo calor al sistema de calefacción del hogar. El refrigerante líquido ingresa al evaporador, donde se calienta bajo la influencia del aire externo, etc. El ciclo "calentamiento-evaporación-compresión-condensación" se repite una y otra vez.

La unidad externa de la bomba de calor aire-agua se coloca en el sitio, eligiendo para este propósito cerca de la casa un lugar con buena circulación de aire.

Se recomienda que las bombas de calor de todo tipo no se utilicen con radiadores tradicionales, sino con aquellos tipos de calefacción que no requieren calefacción. refrigerante a altas temperaturas Incluyen "piso cálido», calentamiento de aire, radiadores de gran superficie, etc.

Ventajas y desventajas de dicho calentamiento.

Una bomba de calor aire-agua moderna es eficiente y puede ahorrar significativamente en calefacción, porque:

• el aire puede llamarse el recurso renovable más económico y económico;
• el costo de instalar una unidad de este tipo será más barato que instalar otros tipos de bomba de calor (agua del suelo, agua-agua, etc.), y todo el proceso es más simple y rápido;
• el calentamiento puede realizarse incluso a una temperatura exterior negativa;
• el dispositivo funciona casi en silencio;
• se proporciona intercambio de aire interior eficiente;
• El control de la instalación se puede realizar automáticamente.

De hecho, al construir una bomba de calor de aire, no es necesario perforar pozos o realizar excavaciones a gran escala, no es necesario construir un intercambiador de calor para el circuito externo, etc. Se necesitarán dos pequeños canales a través de los cuales se tomará el aire y luego se devolverá al exterior. Para esto, dos pequeños aislado la tubería. Hay modelos que no necesitan tales tuberías.

Para la bomba de calor aire-agua, necesitará un ventilador grande que suministre flujos de aire al evaporador. Las aspas del ventilador deben estar cubiertas con parrilla.

Hay algunos inconvenientes en este diseño, pero deben tenerse en cuenta. Aunque se cree que una bomba de calor de aire puede funcionar eficientemente durante todo el año, es mejor usarla en áreas con inviernos suaves y cálidos. No se recomienda encender dicha bomba de calor a temperaturas inferiores a -7 grados. Al mismo tiempo, la eficiencia del sistema en invierno será menor que en primavera u otoño. Aunque los fabricantes afirman que los modelos industriales de bombas de calor de este tipo pueden funcionar con bastante éxito a -25 grados Celsius. En un área con un clima hostil, la combinación de una bomba de calor y una caldera tradicional, que se enciende solo cuando ocurren resfriados severos, puede ser la opción más rentable.

Por supuesto, cualquier bomba de calor necesita electricidad. Por cada kilovatio de electricidad gastada, el dispositivo le permite obtener 3-4 kW de energía natural. Por lo tanto, en última instancia, el uso de una bomba de calor para calefacción es rentable en comparación con el costo de calefacción con gas, diesel, combustible sólido o calefacción con una caldera eléctrica. Sin embargo, no debe olvidarse de la dependencia del sistema de la disponibilidad de electricidad.

Algoritmo para armar una unidad casera

Casi todos los elementos de una bomba de calor de aire se pueden hacer de forma independiente. Se recomienda quitar el compresor de un sistema de división convencional. Como regla general, dicho dispositivo tiene características adecuadas y funciona de manera bastante silenciosa. Además del compresor, se necesitarán varios materiales:

• tanque de metal de acero inoxidable con un volumen de 100 lo más;
• barril de plástico con cuello ancho;
• tubos de cobre de varios diámetros (espesor de pared del tubo - al menos 1 mm);
• conjunto de acoplamientos y adaptadores;
• electrodos
• grifo de drenaje;
• soplador de aire DU-15;
• válvula de seguridad;
• manómetros
• dispositivos para control automático;
• soportes para fijar elementos del sistema;
• freón y otros

¡Nota! Cuando se enciende el compresor, se requerirá una corriente suficientemente grande, por lo tanto, la carga nominal recomendada del medidor eléctrico en la casa debe ser de al menos 40A.

Para hacer una bomba de calor de aire, debe:

1. Almacene un compresor adecuado y soportes de montaje en pared. Para hacer una bomba de calor de 9kW, necesita un compresor de 7.2 kW.
2. Para hacer una bobina a partir de un tubo de cobre envolviendo uniformemente el tubo alrededor del cilindro del diámetro deseado.
3. Para hacer un condensador, corte la mitad de un tanque de acero en 100 litros, inserte una bobina de cobre en el interior.
4. Prepare el tanque e instale las conexiones de tornillo. Para instalar el condensador terminado, también necesitará soportes.
5. Corta el barril de plástico para hacer un evaporador.
6. Inserte una bobina de cobre de ¾ de pulgada de la tubería en el evaporador.
7. Para montar el evaporador en la pared, necesita otro conjunto de soportes en forma de L.
8. Conecte los elementos en un sistema común.
9. Invite a un maestro de refrigeración que verifique la calidad de construcción y bombee refrigerante al sistema.

Después de esto, es necesario garantizar la entrada de aire externo y su descarga para el contacto con el evaporador, así como conectar el dispositivo al sistema de calefacción de la casa.

Para hacer una bobina de un tubo de cobre para una bomba de calor aire-agua, puede tomar un cilindro de un diámetro adecuado debajo del freón o el gas y enrollar cuidadosamente el tubo sobre él.

El compresor para la bomba de calor aire-agua se puede quitar del sistema dividido, asegurándose de que tenga suficiente potencia. Un tanque de metal es adecuado para la fabricación de un condensador.

Los principios básicos de funcionamiento de una bomba de calor de aire se presentan en el material de video utilizando un modelo industrial como ejemplo:

Tenga en cuenta que si se decide utilizar la bomba de calor en paralelo con la caldera, se recomienda utilizar derivación.

Algunas palabras sobre los cálculos de potencia

Antes de comenzar a trabajar en la creación de la bomba, debe determinar su potencia. No haga la unidad "con un margen", ya que esto implicará costos de material completamente innecesarios. La falta de energía afectará la eficiencia del sistema, en cuyo caso la casa estará demasiado fría.

Para los cálculos detallados de la potencia de la bomba de calor, los especialistas utilizan programas especiales que le permiten determinar otros parámetros, por ejemplo, el área de una bobina de cobre, etc. Los artesanos populares lo hacen más fácil: usan calculadoras en línea que están instaladas en algunos sitios especializados. En los campos especiales debe ingresar datos sobre:

• la región en la que se encuentran los locales;
• área total de una casa privada;
• la altura de los techos en las habitaciones;
• Grado de aislamiento del edificio.

Según estos datos, el programa proporcionará la capacidad calculada de la bomba de calor. Por supuesto, cuanto mejor esté aislado el edificio, menos calor se necesitará para calentarlo, por lo tanto, se recomienda resolver el problema del aislamiento térmico antes de la instalación. Para usted, proporcionamos datos indicativos para referencia general.

Dependencia estimada de la capacidad de calefacción requerida de las bombas de calor en el área de la casa con buenas propiedades de aislamiento térmico.

Tecnología de mantenimiento adecuada

El funcionamiento de las bombas de calor se regula automáticamente, por lo tanto, este sistema no requiere ningún cuidado diario especial. Sin embargo, se recomienda inspeccionar periódicamente, al menos una vez al año, todos los elementos del sistema para identificar posibles problemas y prevenirlos. El propietario de la bomba de calor debe:

1. Verifique el estado de todos los filtros disponibles y límpielos.
2. Monitoree la temperatura del aceite en el compresor (debe estar caliente).
3. Elimine los restos atrapados en el intercambiador de calor exterior.
4. Elimine el polvo y la suciedad de los sensores de temperatura.
5. Verifique el estado del cableado y las líneas de conexión.
6. Inspeccione las mangueras, tuberías y sus conexiones, revelando fugas.
7. Si es necesario, lubrique los puntos apropiados en el motor y el ventilador.

Típicamente, el compresor está equipado con un sistema de calentamiento de aceite. Antes de encender la bomba, debe dejarla encendida durante varias horas para que el aceite tenga tiempo de calentarse. Sin esta precaución, el equipo puede fallar muy rápidamente.