Pompa di calore: principio di funzionamento per il riscaldamento domestico

Oggi, il tema del riscaldamento del cosiddetto settore privato è estremamente rilevante. Come mostra la pratica, non c'è sempre un gasdotto, quindi le persone sono costrette a cercare fonti di calore alternative. Parliamo in questo articolo di cosa sia una pompa di calore geotermica sotterranea o, come viene chiamata nella vita di tutti i giorni, una pompa di calore. Il principio di funzionamento di questa unità non è noto a tutti, esattamente come il suo design. Con questi momenti cercheremo di capirlo.

Cosa hai bisogno di sapere?

Si può dire che, poiché le pompe di calore sono così efficienti, perché sono così poco distribuite? Il tutto è l'alto costo delle attrezzature e dell'installazione. È per questa semplice ragione che molti rifiutano questa decisione e scelgono, ad esempio, caldaie elettriche oa carbone. Tuttavia, questa opzione non dovrebbe essere scartata per molte ragioni, che diremo sicuramente in questo articolo. Dopo l'installazione, le pompe di calore diventano molto economiche perché utilizzano l'energia del terreno. La pompa geotermica è 3 in 1. Combina non solo la caldaia di riscaldamento e il sistema ACS, ma anche il condizionatore d'aria. Diamo un'occhiata più da vicino a questa attrezzatura e consideriamo tutti i suoi punti di forza e di debolezza.

Il principio dell'unità

Il principio di funzionamento di una pompa di calore per il riscaldamento consiste nell'utilizzare la differenza potenziale di energia termica. Questo è il motivo per cui tali apparecchiature possono essere utilizzate in qualsiasi ambiente. La cosa principale è che la sua temperatura era di almeno 1 grado Celsius.

Abbiamo un refrigerante che si muove attraverso il gasdotto, dove, in effetti, si riscalda di 2-5 gradi. Successivamente, il refrigerante entra nello scambiatore di calore (circuito interno), dove fornisce l'energia raccolta. A questo punto, c'è un refrigerante nel circuito esterno che ha un basso punto di ebollizione. Di conseguenza, si trasforma in gas. Quando il gas entra nel compressore, viene compresso, a causa del quale la sua temperatura diventa ancora più elevata. Quindi il gas va al condensatore, dove perde il suo calore, cedendolo al sistema di riscaldamento. Il refrigerante diventa liquido e ritorna nel circuito esterno.

Brevemente sui tipi di pompe di calore

Oggi ci sono diversi design popolari di pompe geotermiche. Ma in ogni caso, il loro principio di funzionamento può essere paragonato al funzionamento delle apparecchiature di refrigerazione. Ecco perché, indipendentemente dal tipo di pompa in estate può essere utilizzato come un condizionatore d'aria. Quindi, le pompe di calore sono classificate in base a dove possono ottenere calore da:

• Da terra;
• Dal bacino;
• Fuori dall'aria.

Il primo tipo è il più preferito nelle regioni fredde. Il fatto è che la temperatura dell'aria scende spesso a -20 e sotto (nell'esempio della Federazione Russa), ma profondità di congelamento del suolo di solito irrilevante. Per quanto riguarda i serbatoi, non sono ovunque, e non è consigliabile utilizzarli. In ogni caso, è preferibile scegliere una pompa di calore a terra per il riscaldamento domestico. Il principio di funzionamento dell'unità, abbiamo considerato un po ', quindi andare avanti.

"Acqua sotterranea": come posizionare meglio?

Ottenere il calore da terra è considerato il più appropriato e razionale. Ciò è dovuto al fatto che a una profondità di 5 metri non si verificano quasi fluttuazioni di temperatura. Come trasportatore di calore viene utilizzato il liquido speciale. Si chiama salamoia. È completamente rispettoso dell'ambiente.

Per quanto riguarda il metodo di posizionamento, cioè orizzontale e verticale. Il primo tipo è caratterizzato dal fatto che i tubi di plastica che rappresentano il contorno esterno sono disposti orizzontalmente sul quadrato. Questo è molto problematico, dal momento che i lavori di posa dovrebbero essere eseguiti su un'area di 25-50 metri quadrati. Nel caso di una posizione verticale, vengono perforati pozzi verticali con una profondità di 50-150 metri. Più profonde sono le sonde, più efficiente sarà la pompa di calore geotermica. Abbiamo già esaminato il principio di funzionamento e ora parliamo di dettagli importanti.

Pompa di calore acqua / acqua: principio di funzionamento

Inoltre, non scartare immediatamente la possibilità di utilizzo energia cinetica acqua. Il fatto è che a una grande profondità la temperatura rimane piuttosto alta e varia a piccole distanze, se mai accade. Puoi andare in diversi modi e usare:

• Corpi aperti come fiumi e laghi.
• Acque sotterranee (bene, bene).
• Acque reflue cicli industriali (inversione idrica).

Dal punto di vista economico e tecnico, il modo più semplice per stabilire una pompa geotermica in uno stagno aperto. Allo stesso tempo, non ci sono differenze strutturali significative tra le pompe "terra-acqua" e "acqua-acqua". In quest'ultimo caso, i tubi immersi in un serbatoio aperto vengono forniti con il carico. Per quanto riguarda l'uso delle acque sotterranee, la progettazione e l'installazione di più complessi. È necessario allocare un pozzetto separato per lo scarico dell'acqua.

Il principio di funzionamento della pompa di calore aria-acqua

Questo tipo di pompa è considerato uno dei meno efficienti per una serie di motivi. Innanzitutto, nella stagione fredda, la temperatura delle masse d'aria diminuisce in modo significativo. In definitiva, ciò comporta una diminuzione della potenza della pompa. Non può far fronte al riscaldamento di una grande casa. In secondo luogo, il design è più complesso e meno affidabile. Tuttavia, i costi di installazione e manutenzione sono significativamente ridotti. Ciò è dovuto al fatto che non è necessario un serbatoio, un pozzo e non è necessario scavare trincee sotto il tubo della dacia.

Il sistema si trova sul tetto dell'edificio o in un altro luogo adatto. Vale la pena notare che questo design ha un vantaggio significativo. Consiste nella possibilità di utilizzare nuovamente i gas di scarico, l'aria che lascia la stanza. Questo può compensare la mancanza di equipaggiamento elettrico in inverno.

Pompe aria-aria e qualcos'altro

Tali installazioni sono anche meno comuni di Aria-acqua, per una serie di motivi. Come hai già intuito, nel nostro caso l'aria viene utilizzata come refrigerante, che viene riscaldata da una massa d'aria più calda dall'ambiente. Ci sono un sacco di inconvenienti di un tale sistema, che vanno dalla bassa produttività al costo elevato: la pompa di calore aria-aria, che sai funzionare, è buona solo nelle regioni calde.

Ci sono punti di forza. Innanzitutto, il basso costo del liquido di raffreddamento. Molto probabilmente, non affronterai il problema della perdita del condotto dell'aria. In secondo luogo, l'efficacia di tale decisione è estremamente elevata nel periodo primaverile e autunnale. In inverno, non è pratico utilizzare una pompa di calore ad aria, il principio di funzionamento di cui abbiamo preso in considerazione.

Pompa di calore fatta in casa

Gli studi hanno dimostrato che periodo di ammortamento l'attrezzatura dipende dall'area riscaldata. Se stiamo parlando di una casa di 400 metri quadrati, si tratta di circa 2-2,5 anni. Ma per coloro che hanno un'area più piccola di abitazioni, è possibile utilizzare pompe fatte in casa. Può sembrare che rendere tali apparecchiature sia difficile, ma in realtà è un po 'sbagliato. Basta acquistare i componenti necessari e procedere all'installazione.

La prima cosa acquistata compressore. Puoi prendere questo, che è sul condizionatore d'aria. Montalo in modo simile al muro dell'edificio. Inoltre, hai bisogno di un condensatore. Puoi costruirlo da solo o comprarlo. Se vai al primo metodo, avrai bisogno di una bobina di rame con uno spessore di almeno 1 mm, che verrà inserito nella custodia. Questo potrebbe essere un serbatoio adatto. Dopo l'installazione, il serbatoio viene saldato e vengono prodotti quelli necessari. connessioni filettate.

La parte finale del lavoro

In ogni caso, nella fase finale, dovrai assumere uno specialista. È una persona esperta che deve saldare i tubi di rame, iniettare il freon e anche il primo avvio del compressore. Dopo aver assemblato l'intera struttura, è collegato al sistema di riscaldamento interno. Il circuito esterno è installato per ultimo e le sue caratteristiche dipendono dal tipo di pompa di calore utilizzata.

Non perdere di vista un punto così importante come la sostituzione di cablaggi obsoleti o danneggiati in casa. Gli esperti raccomandano di installare un contatore con una capacità di almeno 40 ampere, che dovrebbe essere abbastanza per il funzionamento della pompa di calore. Vale la pena notare che in alcuni casi tali apparecchiature non soddisfano le aspettative. Ciò è dovuto, in particolare, a calcoli termodinamici imprecisi. Al fine di non accadere che hai speso un sacco di soldi per il riscaldamento, e in inverno hai dovuto mettere una caldaia a carbone, si prega di contattare le organizzazioni verificate con recensioni positive.

Soprattutto sicurezza e rispetto dell'ambiente

Il riscaldamento con le pompe descritte in questo articolo è uno dei metodi più ecologici. Ciò è dovuto in gran parte alla riduzione delle emissioni di anidride carbonica nell'atmosfera, nonché al risparmio di risorse energetiche non recuperabili. A proposito, nel nostro caso, vengono utilizzate risorse rinnovabili, quindi non si deve aver paura che il caldo finisca improvvisamente. Grazie all'utilizzo di una sostanza che bolle a basse temperature, è possibile realizzare un ciclo termodinamico inverso e, con meno energia, ottenere calore sufficiente per l'abitazione. Per quanto riguarda la sicurezza antincendio, qui tutto è chiaro. Non vi è alcuna possibilità di perdite di gas o di olio combustibile, un'esplosione, non ci sono luoghi pericolosi per lo stoccaggio di materiali infiammabili e molto altro. A questo proposito, le pompe di calore sono molto buone.

conclusione

Ora sei completamente a conoscenza di cosa può essere una pompa di calore (come funziona). Puoi creare un'unità del genere con le tue mani e, in alcuni casi, persino averne bisogno. In questo caso, è possibile risparmiare circa il 30% dei fondi per l'acquisto di attrezzature. Ma ancora una volta, l'installazione dovrebbe essere effettuata preferibilmente da uno specialista, lo stesso vale per i calcoli.

Ad ogni modo, oggi è ancora un tipo piuttosto costoso di riscaldamento con un lungo periodo di ammortamento. Nella maggior parte dei casi è molto più facile effettuare il gas o riscaldare con carbone o legna da ardere. Tuttavia, per le case di campagna di grandi dimensioni questo è un tipo di riscaldamento molto promettente. Per parlare dell'economia delle apparecchiature, risulta che per 1 kW di energia spesa si ottengono circa 5-7 kW di calore. Il raffreddamento è di 2-2,5 kW in uscita, che è anche molto buono. Va notato anche silenziosità del funzionamento della pompa. Questo, in linea di principio, è tutto ciò che si può dire su questo argomento.