Pompe di calore per il riscaldamento domestico

Il riscaldamento di una casa di campagna con una pompa di calore è una degna alternativa moderna ai tradizionali schemi di riscaldamento. Le pompe di calore sono molto diffuse in Europa, USA, Giappone: il numero di queste installazioni nei paesi altamente sviluppati è stimato a decine di milioni. Sono apprezzati per la loro efficienza, rispetto dell’ambiente, sicurezza..

Nel nostro paese, le pompe di calore per il riscaldamento domestico sono ancora una rarità, la stragrande maggioranza dei proprietari di case non sa assolutamente nulla di una simile “curiosità”. Non c’è un numero sufficiente di specialisti competenti con esperienza in grado di progettare, installare e mantenere apparecchiature di alta qualità. Ma, fortunatamente, è visibile una tendenza positiva: un numero crescente di cittadini giunge alla conclusione che atteggiamenti come TN sono il futuro..

Sommario

Il principio di funzionamento dell’apparecchiatura

La più potente fonte di energia sulla Terra è il Sole. È in grado di riscaldare l’aria, la superficie terrestre, l’acqua, le profondità.

La pompa di calore è stata creata dagli scienziati con l’obiettivo di estrarre e mettere in pratica queste “risorse” accumulate. E lo sviluppo si è pienamente giustificato: utilizzando il calore dissipato nell’ambiente, ha dimostrato un’efficienza sorprendente: spendendo 1 kilowatt di elettricità nell’unità, ha prodotto 4-6 kilowatt di energia termica! Inoltre, come dimostra la pratica, entro 15-20 anni, una pompa di calore può funzionare con successo anche senza un accenno di revisione..

Ma cos’è esattamente una pompa di calore? In parole povere, si tratta di un dispositivo ecologico che permette di ottenere calore per la produzione di acqua calda e per il riscaldamento utilizzando l’energia di una fonte a basso potenziale (interno della terra, laghi, mari, acque artesiane, suolo), che viene ceduta al refrigerante. L’apparecchiatura è dotata di pompe di circolazione – per il circuito del fluido di lavoro e il circuito dell’acqua dell’impianto di riscaldamento. Un sistema di controllo automatizzato è responsabile di garantire una produzione di calore ottimale.

Schematicamente, una pompa di calore è un sistema di tre circuiti:

• il primo (esterno) è una tubazione posata nell’acqua o nel terreno, attraverso la quale circola l’antigelo – uno scambiatore di calore con calore “raccolto” dall’ambiente;
• nel secondo, qui circola il refrigerante, qui vengono costruiti anche scambiatori di calore (condensatore, evaporatore), nonché dispositivi che cambiano la pressione del refrigerante (compressore, farfalla);
• il terzo circuito non è altro che il sistema di riscaldamento e/o acqua calda stesso.

Come funziona il duty cycle di una pompa di calore?

1. L’antigelo circola nel collettore e assorbe energia – acqua, terra o aria.

2. In un elemento di scambio termico, chiamato evaporatore, avviene un trasferimento di energia termica da un liquido antigelo a un refrigerante.

3. Il refrigerante bolle e si trasforma in gas.

4. Il gas viene aspirato nel compressore, dove viene compresso e riscaldato, quindi “spinto” nel condensatore.

5. Nel condensatore, il calore viene trasferito dal refrigerante al circuito di riscaldamento (acqua nell’impianto). Allo stesso tempo, il gas viene raffreddato e condensato..

6. Il refrigerante ritorna nell’evaporatore e il ciclo ricomincia.

Interessante! Tutte le pompe di calore hanno una caratteristica molto vantaggiosa: in estate, facendo funzionare l’impianto “in senso contrario”, si ottiene l’aria condizionata.

Fonti energetiche: da dove prendono calore le pompe?

Una pompa di calore per il riscaldamento di una casa può estrarre energia da:

• sottosuolo (pozzo);
• suolo;
• fonti d’acqua;
• aria.

Le viscere della terra

Sono una fonte di calore gratuita con una temperatura stabile tutto l’anno. È sicuro e affidabile utilizzare il calore dell’interno della terra. I lavori di perforazione vengono eseguiti in un giorno. I parametri del pozzo in ogni caso specifico possono differire, ma di solito sono larghi 10-15 centimetri, profondi 60-200 metri. Con un budget limitato, puoi perforare diversi pozzi poco profondi, perché l’importante è ottenere la profondità totale stimata.

L’installazione del sistema può essere eseguita anche su una piccola area. Il lavoro di recupero dopo la perforazione è minimo, ma il pozzo stesso ha un impatto minimo sul territorio. Il livello delle acque sotterranee non cambia: non sono coinvolti nel “processo”.

Il sistema ben basato non richiede piccoli investimenti, ma è considerato il più durevole ed efficiente..

adescamento

Durante l’estate, il calore si accumula attivamente nello strato superficiale della terra e questa energia può e deve essere utilizzata. Inoltre, i costi di installazione sono contenuti; nessuna perforazione richiesta. L’apporto di calore dal suolo viene effettuato mediante un tubo flessibile posato a una profondità di 1 metro. È altamente desiderabile che il terreno sia umido. Ma se è ancora asciutto, non hai ancora motivo di abbandonare questo sistema. L’unica avvertenza è che dovrai aumentare la lunghezza del contorno.

È necessario rispettare la distanza minima tra “condotte” adiacenti – 1 metro. La dimensione della tubazione dovrebbe essere determinata in base al seguente schema: per ottenere 10 kilowatt di energia, sarà necessario posare circa 350 metri lineari di tubo.

Acqua

Quando si sceglie un serbatoio come fonte di energia, il tubo viene posato sul fondo o posizionato nel terreno inferiore. È molto importante dotare la “condotta subacquea” di un peso per evitare che galleggi in superficie. Ogni metro lineare di tubo richiede 5 chilogrammi di carico. Altrimenti, tutti i principi sono gli stessi del posizionamento del terreno del gasdotto..

Aria

L’uso di una pompa di calore ad aria ti farà risparmiare la fatica di perforare o scavare. Il calore viene estratto dall’aria ambiente dall’unità esterna dell’unità. I componenti chiave del sistema si trovano all’interno dell’edificio, il che, ovviamente, riduce il rischio di danni durante il funzionamento..

Principali vantaggi delle pompe di calore

Il riscaldamento con una pompa di calore in casa è una massa di vantaggi generalmente riconosciuti e indiscutibili:

• Redditività. Il consumo energetico moderato del sistema si ottiene grazie all’elevata efficienza – dal 300%. Per ogni kilowatt di energia effettivamente consumata si ottengono 3-6 kilowatt di energia termica, ovvero circa 2-2,5 kilowatt di potenza frigorifera.
• Sicurezza ambientale. Riscaldare una casa privata con una pompa di calore è completamente sicuro: sia per l’ambiente che per le persone che vivono nell’edificio.
• Conservazione delle risorse non rinnovabili.
• Sicurezza operativa. La mancanza di carburante – gasolio, gas e altri “prodotti” – elimina il rischio di esplosioni, incendi, perdite di ogni tipo. Nessuna parte qui è riscaldata a temperature che potrebbero incendiare materiali infiammabili. Gli esperti scherzano addirittura sul fatto che “una pompa di calore non è più pericolosa di un frigorifero”.
• Durata. Un sistema di riscaldamento che funziona da vent’anni senza revisione – non è un sogno??
• Comfort. Le pompe di calore dimostrano stabilità di funzionamento, non fanno rumore, c’è il controllo del clima.
• Ampia gamma di potenza.
• Non richiede un sacco di autorizzazioni da tutti i tipi di istanze.

Ci sono svantaggi per l’installazione??

Nonostante tutta la sua attrattiva, le pompe di calore per il riscaldamento di una casa di campagna presentano due gravi inconvenienti: costi iniziali elevati e bassa efficienza in condizioni invernali rigide..

Il costo è un ordine di grandezza in più

Nessun professionista che si rispetti contesterà il fatto che l’installazione di un sistema di riscaldamento con pompa di calore costerà molte volte di più rispetto all’installazione di uno qualsiasi dei sistemi di riscaldamento tradizionali. Prendiamo, ad esempio, uno schema geotermico (dove la fonte di calore è la terra): installarlo da zero richiederà dieci volte più denaro rispetto alla costruzione di un sistema basato su una caldaia a gas..

Il prezzo del gas principale oggi è tale che tutte le argomentazioni sulla razionalità dell’investimento in un impianto a pompa di calore sembrano semplicemente assurde. Non ci vorranno cinque o anche dieci anni prima che ripaghi.

Pompa di calore – per inverni miti

Secondo molti esperti, durante le forti gelate, è improbabile che un tale sistema possa far fronte al compito assegnato. Se analizziamo l’esperienza dei paesi europei che gestiscono impianti da più di un anno, possiamo essere convinti che questo sia vero. La pompa di calore come unico apparecchio di riscaldamento può essere utilizzata solo in quelle regioni dove la temperatura non scende mai sotto i -10 gradi. Gli abitanti dei paesi del nord di solito “assicurano” un sistema di riscaldamento basato su una pompa di calore con unità di riscaldamento classiche: caldaie a gas, caminetti, stufe, dispositivi elettrici a infrarossi. Pertanto, la necessità in alcuni casi di utilizzare fonti di calore aggiuntive è un altro motivo per cui i residenti del nostro paese non hanno fretta di passare alle pompe di calore..

Domande frequenti sulle pompe di calore

Coloro per i quali i vantaggi delle pompe di calore superano gli svantaggi e che hanno deciso di dotare un tale sistema, saranno probabilmente visitati da molte domande relative all’installazione e alla manutenzione dell’unità. Risponderemo oggi ai più frequenti e importanti..

1. Se la temperatura nel collettore scende a valori negativi, la pompa di calore non funzionerà?

La pompa di calore funzionerà a temperature fino a -10 nel collettore.

2. Che tipo di installazione è preferibile?

Tutto dipende dall’area a tua disposizione. Se non c’è abbastanza spazio per la posa orizzontale e anche la perforazione di un pozzo non è un’opzione, è possibile installare una pompa d’aria. Ovviamente non è efficace quanto il geotermico, ma puoi installarlo ovunque.

3. Dove in casa si consiglia di posizionare TN?

In modo ottimale – in un ripostiglio speciale, è anche possibile in una dispensa, cantina, garage.

4. Quanto è rumorosa la pompa di calore?

Non più di un normale frigorifero.

5. Quale metodo di organizzazione del riscaldamento in casa è meglio combinato con TN?

Si può ricorrere sia ad un impianto a radiatori che al riscaldamento a pavimento. Ma la seconda opzione è considerata più efficace. Con il riscaldamento a pavimento, l’efficienza della pompa di calore sarà la più alta possibile.

6. Come viene controllata l’attrezzatura?

Il monitoraggio del sistema viene effettuato da apparecchiature di automazione basate su microprocessore. Grazie al sistema di controllo automatizzato, la pompa di calore e gli accessori funzionano sempre in modo efficiente.

7. È difficile mantenere l’installazione??

No. Il sistema non richiede alcuna manutenzione speciale, tutte le manipolazioni necessarie per la cura possono essere eseguite manualmente – sono descritte in dettaglio nelle istruzioni del produttore dell’apparecchiatura.

otto. Se in casa è già stato implementato uno dei classici schemi di riscaldamento, è possibile installare una pompa di calore?

Naturalmente, TH è compatibile con quasi tutti i sistemi di riscaldamento a circolazione di calore..

conclusioni

Riscaldare una casa con una pompa di calore non è la scelta più conveniente, ma sicura, ecologica e affidabile. Le pompe di calore utilizzano il calore immagazzinato nell’ambiente in modo così efficiente da ammortizzare il costo dell’impianto. Vero, dopo molti anni, ma ancora. L’apparecchiatura funziona sia per il riscaldamento che per il raffrescamento: il sistema riscalda, fornisce acqua calda, aria condizionata. Le pompe di calore sono facili da usare e occupano pochissimo spazio.

L’impianto vanta una lunga durata e un funzionamento completamente automatizzato. La manutenzione delle pompe di calore non è onerosa e consiste in un sopralluogo tecnico stagionale e nel monitoraggio periodico della modalità di funzionamento.