Bomba de calor para aquecimento doméstico: princípio de operação, tipos, vantagens e desvantagens

Anonim

Bomba de calor para aquecimento doméstico: princípio de operação, tipos, vantagens e desvantagens
A bomba de calor é uma das opções possíveis para aquecer uma casa privada, que apareceu relativamente em nossos territórios. A essência da operação da bomba de calor é circular o refrigerante em um contorno fechado, como resultado do qual o calor é selecionado no ar, na terra ou na água.

Ou seja, a fonte de calor neste caso é fontes naturais, e não produtos de combustão ou eletricidade, o que torna a bomba de calor mais ecologicamente correta e econômica hoje. Tal sistema de aquecimento é praticamente independente dos preços dos combustíveis, porque a energia da terra, a água e o ar não é apenas inesgotável, mas também absolutamente livre. Os únicos custos durante a operação da bomba de calor estão associados a custos de eletricidade, dos quais a própria bomba trabalha, mas constituem apenas 1/3 de toda a energia desenvolvida, de modo que as economias são óbvias. Assim, a bomba térmica ao custo de operação pode até competir com o gás natural mais barato, para não mencionar combustível sólido ou líquido.

A própria ideia de extrair calor do meio ambiente é longe de Nova, mas bombas de calor, como forma de aquecer casas, parecia relativamente recentemente nos países ocidentais no pico da popularidade do equipamento ecológico e inofensivo. Foi nos países europeus que eles começaram a estabelecer não apenas para casas particulares, mas também para áreas inteiras nas cidades.

Como funciona a bomba de calor?

Bomba de calor para aquecimento doméstico: princípio de operação, tipos, vantagens e desvantagens

O princípio da operação da bomba de calor se assemelha ao princípio da operação do refrigerador, apenas pelo contrário. Se a substância de trabalho evapora-se na geladeira, dando ao frio, então na bomba de calor é condensado, dando calor. O calor resultante se acumula, enriquecido e é dado ao refrigerante, que a transfere em quartos aquecidos. Para destacar o calor no sistema, um capacitor usa um capacitor, enquanto o evaporador absorve o calor potencial baixo resultante.

A eletricidade é exigida pelo sistema de compressores. Como um indicador da eficiência da bomba de calor, esse conceito como transformação ou transformação de calor é usado é a diferença entre o valor da eletricidade consumida e o calor resultante. A eficiência do sistema depende da diferença na temperatura do evaporador e do condensador - mais, menor a eficiência. Para aumentar a eficiência de desempenho, é necessário garantir a menor fonte possível de baixo potencial de calor em volume, caso contrário, o sistema é possível overcooling.

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Assim, a massa da fonte de calor potencial de baixo potencial deve ser significativamente maior do que a massa, que se aquece, o que reduzirá a diferença nas temperaturas do corpo frio e da fonte de calor, e isso, por sua vez, reduzirá o consumo de energia elétrica. A única desvantagem de tal solução são as dimensões significativas da bomba de calor, que estão diretamente conectadas ao seu valor. Ao aquecer tal sistema de distritos e até mesmo cidades pode ser instalado equipamentos caros que ocupa uma área significativa - é economicamente justificado, mas isso nem sempre é bom para casas particulares.

Tipos de bombas térmicas

Bomba de calor para aquecimento doméstico: princípio de operação, tipos, vantagens e desvantagens

Considere as características de desempenho e tipos de bombas térmicas. Quanto às condições de operação, eles podem ser usados ​​em uma faixa de temperatura bastante ampla de -30 ° C a +35 ° C. Bombas de compressão e absorção são mais comuns. O primeiro fornece circulação no sistema devido a energia mecânica e elétrica, o segundo calor tolerado usando a própria fonte de calor. As bombas de absorção são mais econômicas, mas têm um design mais complexo e são mais caros.

Dependendo do tipo de fonte de calor, as bombas térmicas podem ser divididas em:

  • Geotérmico tomar calor ou água (águas subterrâneas, corpos de água, etc.);
  • ar Tirando o calor do ar;
  • Bombas de calor secundário Tomando calor que é alocado durante o aquecimento, fluxos de trabalho em produção, etc. Normalmente, essas bombas são usadas na produção, onde há fontes de calor "desnecessário".

Água, ar, solo ou combinações Pode ser usado como refrigerante em bombas de calor.

Bombas térmicas geotérmicas são fechadas e abertas. Os sistemas abertos são usados ​​para aquecer a água, que cai no contorno, aquece e a saída. Você pode usar esse sistema se nas proximidades é uma fonte bastante grande de água com volume suficiente. Além disso, a água passou pelo sistema não deve poluir o meio ambiente, e sua liberação deve ser coordenada com agências governamentais.

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Mais preferidos são sistemas fechados, que também podem ser divididos em vários tipos:

  • Com o arranjo horizontal do coletor, quando é montado na rolada no chão abaixo do nível de congelamento do solo. Dependendo do clima e do tipo de solo, a profundidade do coletor pode variar, em média, é cerca de 1,5 m. Para aumentar a área e o volume do contorno, reduzindo o reservatório reservado, o coletor é melhor em anéis. Este tipo requer a presença de uma área livre significativa, o que nem sempre é possível;
  • Com um arranjo vertical do coletor, quando é colocado em um poço a uma profundidade de cerca de 200 m. Tal tipo é usado nos casos em que não é possível selecionar a área desejada para a instalação da bomba de calor ou a superfície de A área é desigual;
  • Água quando o colecionador é montado em um ramo de água (natural ou artificial) a uma profundidade abaixo do seu congelamento. Neste caso, o coletor também é desejável para colocar anéis para poupar área. Para instalar uma bomba de calor da água, algumas condições devem ser observadas: o volume de água no reservatório deve ser suficiente para obter a quantidade desejada de calor, bem como a profundidade do reservatório deve ser bastante grande para que a água nele faça não congelar até o fundo.

Vantagens e desvantagens da bomba de calor

Bomba de calor para aquecimento doméstico: princípio de operação, tipos, vantagens e desvantagens

Assim, a bomba de calor é uma combinação de calor praticamente livre e pureza ecológica. Por que, então, nem todos concordam em mudar suas fontes tradicionais de calor? O fato é que, juntamente com vantagens indiscutíveis, a bomba térmica tem algumas desvantagens. Considere mais detalhadamente o primeiro e o segundo.

Benefícios

As vantagens da bomba de calor, conforme observado acima, podem incluir um leve consumo de eletricidade (para obter uma bomba de calor de 1 kw / h absorve 0,3-0,35 kW / h) e proteção ambiental. Além disso, a bomba térmica tem um alto nível de segurança contra incêndios, não requer equipar um sistema de ventilação adicional e não precisa de manutenção regular. A regulação da operação do sistema é realizada automaticamente sem interferir. Na verdade, se você instalá-lo corretamente e conectar, por 20 anos você pode simplesmente esquecer sua existência e desfrutar de calor na casa.

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Outra vantagem é a possibilidade de não apenas o aquecimento da casa na estação fria, mas também seu resfriamento no verão. Para fazer isso, o teto frio e o sistema Feng Coyla devem ser conectados ao coletor. Assim, a bomba térmica será capaz de substituir os condicionadores de ar.

Desvantagens

E agora algumas palavras sobre a falta de bomba de calor. O primeiro (e principal) deles é o alto custo de equipamentos e instalação. A bomba de calor tem uma estrutura bastante complicada, além de equipada com automaticamente, o que o torna muito caro prazer. Além disso, sua instalação está associada ao trabalho de terra de grandes volumes, o que aumenta significativamente seu valor. Se você decidir substituir o sistema de aquecimento a gás, o custo do re-equipamento pagará por muitos anos. Ao mesmo tempo, é também necessário levar em conta o fato de que a vida útil média da bomba de calor é de 20 anos, após a qual é necessário realizar revisão do sistema, que é devido às terras e à compra de novos elementos. Assim, um explícito, à primeira vista, o benefício do uso da bomba de calor em uma aparência mais próxima pode estar longe de ser favorável, por isso é melhor calcular tudo com antecedência e decidir se você precisa instalá-lo.

Vale a pena usar uma bomba de calor para aquecimento em casa?

Resumindo, pode-se notar que a bomba de calor é uma alternativa verdadeiramente boa aos sistemas de aquecimento existentes. Talvez em alguns anos, seu custo diminuirá tanto que o significado de sua instalação aparecerá não apenas de considerações ambientais, mas também econômicas. Enquanto isso (pelo menos em nosso país), é improvável que o uso desse equipamento encontrar o uso generalizado.

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