Bombas de calor para calefacción doméstica
Calentar una casa de campo con una bomba de calor es una alternativa moderna y digna a los esquemas de calefacción tradicionales. Las bombas de calor son muy populares en Europa, EE. UU., Japón: el número de estas instalaciones en países altamente desarrollados se estima en decenas de millones. Son apreciados por su eficiencia, respeto al medio ambiente, seguridad..
En nuestro país, las bombas de calor para la calefacción del hogar siguen siendo una rareza, la gran mayoría de los propietarios no saben nada sobre tal “curiosidad” en absoluto. No hay un número suficiente de especialistas competentes con experiencia que puedan diseñar, instalar y mantener equipos de alta calidad. Pero, afortunadamente, se percibe una tendencia positiva: un número creciente de ciudadanos llega a la conclusión de que actitudes como TN son el futuro..
Tabla de contenido
El principio de funcionamiento del equipo.
La fuente de energía más poderosa de la Tierra es el Sol. Es capaz de calentar el aire, la superficie de la tierra, el agua, las profundidades..
La bomba de calor fue creada por científicos con el objetivo de extraer y poner en práctica estos “recursos” acumulados. Y el desarrollo se justificó por completo: utilizando el calor disipado en el medio ambiente, demostró una eficiencia asombrosa: gastando 1 kilovatio de electricidad en la unidad, ¡produjo de 4 a 6 kilovatios de energía térmica! Además, como muestra la práctica, dentro de 15 a 20 años, una bomba de calor puede funcionar con éxito incluso sin una pizca de revisión..
Pero, ¿qué es exactamente una bomba de calor? En términos simples, este es un dispositivo amigable con el medio ambiente que le permite obtener calor para el suministro de agua caliente y calefacción utilizando la energía de una fuente de bajo potencial (el interior de la tierra, lagos, mares, aguas artesianas, suelo), que se transfiere al refrigerante. El equipo está equipado con bombas de circulación, para el circuito de fluido de trabajo y el circuito de agua del sistema de calefacción. Un sistema de control automatizado es responsable de garantizar una producción de calor óptima.
Esquemáticamente, una bomba de calor es un sistema de tres circuitos:
- la primera (externa) es una tubería tendida en el agua o en el suelo, a través de la cual circula anticongelante: un intercambiador de calor con calor “recogido” del medio ambiente;
- en el segundo, circula el refrigerante, aquí también se construyen intercambiadores de calor (condensador, evaporador), así como dispositivos que cambian la presión del refrigerante (compresor, acelerador);
- El tercer circuito no es más que el propio sistema de suministro de agua caliente y / o calefacción..
Cómo funciona el ciclo de trabajo de una bomba de calor?
1. El anticongelante circula en el colector y absorbe energía: agua, tierra o aire..
2. En un elemento de intercambio de calor, llamado evaporador, hay una transferencia de energía térmica de un líquido anticongelante a un refrigerante..
3. El refrigerante hierve y se convierte en gas..
4. El gas se aspira al compresor, donde se comprime y calienta, y luego se “empuja” al condensador..
5. En el condensador, el calor se transfiere del refrigerante al circuito de calefacción (agua en el sistema). Al mismo tiempo, el gas se enfría y se condensa..
6. El refrigerante regresa al evaporador y el ciclo comienza de nuevo..
¡Interesante! Todas las bombas de calor tienen una característica muy ventajosa: en verano, al hacer funcionar el sistema “en la dirección opuesta”, se obtiene aire acondicionado..
Fuentes de energía: de donde obtienen el calor las bombas?
Una bomba de calor para calentar una casa puede extraer energía de:
- subsuelo (pozo);
- tierra;
- fuentes de agua;
- aire.
Las entrañas de la tierra
Son una fuente de calor gratuita con una temperatura estable durante todo el año. Es seguro y confiable utilizar el calor del interior de la tierra. Los trabajos de perforación se realizan en un día. Los parámetros de los pozos en cada caso específico pueden diferir, pero por lo general tienen entre 10 y 15 centímetros de ancho y entre 60 y 200 metros de profundidad. Con un presupuesto limitado, puede perforar varios pozos poco profundos, porque lo principal es obtener la profundidad total estimada.
La instalación del sistema se puede realizar incluso en un área pequeña. El trabajo de recuperación después de la perforación es mínimo, pero el pozo en sí tiene poco impacto en el territorio. El nivel del agua subterránea no cambia, no están involucrados en el “proceso”.
El sistema bien basado no requiere pequeñas inversiones, pero es el que se considera el más duradero y eficiente..
Cebado
Durante el verano, el calor se acumula activamente en la capa superficial de la tierra, y esta energía puede y debe usarse. Además, los costes de instalación son bajos; no requiere taladrar. El suministro de calor del suelo se realiza mediante una manguera colocada a una profundidad de 1 metro. Es muy deseable que el suelo esté húmedo. Pero si todavía está seco, todavía no tiene ninguna razón para abandonar este sistema. La única advertencia es que tendrás que aumentar la longitud del contorno..
Se debe respetar la distancia mínima entre “tuberías” adyacentes: 1 metro. El tamaño de la tubería debe determinarse en función del siguiente patrón: para obtener 10 kilovatios de energía, deberá colocar unos 350 metros de manguera..
Agua
Al elegir un depósito como fuente de energía, la manguera se coloca en su parte inferior o ubicada en el suelo del fondo. Es muy importante dotar a la “tubería submarina” de un peso para evitar que flote hacia la superficie. Cada metro lineal de manguera necesita 5 kilogramos de carga. De lo contrario, todos los principios son los mismos que con la colocación del suelo de la tubería..
Aire
El uso de una bomba de calor con fuente de aire le evitará la molestia de perforar o cavar. El calor es extraído del aire ambiente por la unidad externa de la unidad. Los componentes clave del sistema se encuentran dentro del edificio, lo que, por supuesto, reduce el riesgo de daños durante el funcionamiento..
Beneficios clave de las bombas de calor
La calefacción con bomba de calor en casa es un conjunto de ventajas indiscutibles y generalmente reconocidas:
- Rentabilidad. Se logra un consumo de energía moderado del sistema debido a una eficiencia ultra alta, desde el 300%. Por cada kilovatio de energía realmente consumido, obtiene de 3 a 6 kilovatios de energía térmica, o alrededor de 2 a 2,5 kilovatios de potencia de refrigeración..
- La seguridad ambiental. Calentar una casa particular con bomba de calor es completamente seguro: tanto para el medio ambiente como para las personas que viven en el edificio..
- Conservación de recursos no renovables.
- Seguridad operacional. La falta de combustible –combustible diesel, gas y otros “productos” – elimina el riesgo de explosiones, incendios, todo tipo de fugas. Ninguna parte aquí se calienta a temperaturas que puedan encender materiales inflamables. Los expertos incluso bromean diciendo que “una bomba de calor no es más peligrosa que un frigorífico”..
- Durabilidad. Un sistema de calefacción que ha estado funcionando durante veinte años sin revisión, ¿no es un sueño??
- Comodidad. Las bombas de calor demuestran estabilidad de funcionamiento, no hacen ruido, hay control de clima.
- Amplio rango de potencia.
- No requiere muchos permisos de todo tipo de instancias.
¿Hay alguna desventaja en la instalación??
A pesar de todo su atractivo, las bombas de calor para calentar una casa de campo tienen dos inconvenientes graves: un alto costo inicial y una baja eficiencia en condiciones invernales severas..
El costo es un orden de magnitud más
Ningún profesional que se precie cuestionará el hecho de que la instalación de un sistema de calefacción con bomba de calor costará varias veces más que la instalación de cualquiera de los sistemas de calefacción tradicionales. Tomemos, por ejemplo, un esquema geotérmico (donde la fuente de calor es la tierra): instalarlo desde cero requerirá diez veces más dinero que construir un sistema basado en una caldera de gas..
El precio del gas principal hoy en día es tal que todos los argumentos sobre la racionalidad de la inversión en una instalación de bomba de calor parecen simplemente absurdos. No tomará cinco o incluso diez años antes de que valga la pena.
Bomba de calor – para inviernos suaves
Según muchos expertos, durante las heladas severas, es poco probable que dicho sistema haga frente a la tarea asignada. Si analizamos la experiencia de países europeos que llevan más de un año operando instalaciones, podemos estar convencidos de que es así. La bomba de calor como único equipo de calefacción se puede utilizar solo en aquellas regiones donde la temperatura nunca desciende por debajo de -10 grados. Los habitantes de los países del norte generalmente “aseguran” un sistema de calefacción basado en una bomba de calor con unidades de calefacción clásicas: calderas de gas, chimeneas, estufas, dispositivos eléctricos de infrarrojos. Así, la necesidad en algunos casos de utilizar fuentes de calor adicionales es otra razón por la que los residentes de nuestro país no tienen prisa por cambiarse a bombas de calor..
Preguntas populares sobre bombas de calor
Aquellos para quienes las ventajas de las bombas de calor superaron las desventajas, y que decidieron equipar dicho sistema, probablemente recibirán muchas preguntas sobre la instalación y el mantenimiento de la unidad. Daremos respuesta a las más frecuentes e importantes de ellas en la actualidad..
1. Si la temperatura en el colector desciende a valores negativos, la bomba de calor no funcionará?
La bomba de calor funcionará a temperaturas de hasta -10 en el colector.
2. ¿Qué tipo de instalación es preferible??
Todo depende del área disponible para ti. Si no hay suficiente espacio para la colocación horizontal y la perforación de un pozo tampoco es una opción, puede instalar una bomba de aire. Por supuesto, no es tan eficaz como la geotermia, pero puede instalarla en cualquier lugar..
3. ¿En qué lugar de la casa se recomienda colocar TN??
De manera óptima: en un lavadero especial, también es posible en una despensa, sótano, garaje.
4. Que tan ruidosa es la bomba de calor?
No más que un frigorífico ordinario.
5. ¿Qué método de organización de la calefacción en la casa se combina mejor con TN??
Puede recurrir tanto a un sistema de radiadores como a un suelo radiante. Pero la segunda opción se considera más efectiva. Con calefacción por suelo radiante, la eficiencia de la bomba de calor será la más alta posible.
6. Cómo se controla el equipo?
La monitorización del sistema se lleva a cabo mediante equipos de automatización basados en microprocesadores. Gracias al sistema de control automatizado, la bomba de calor y los accesorios siempre funcionan de manera eficiente.
7. ¿Es difícil mantener la instalación??
No. El sistema no requiere ningún mantenimiento especial, todas las manipulaciones de cuidado necesarias se pueden realizar a mano; se describen en detalle en las instrucciones del fabricante del equipo..
ocho. Si uno de los esquemas de calefacción clásicos ya se ha implementado en la casa, ¿es posible instalar una bomba de calor??
Por supuesto, TH es compatible con casi todos los sistemas de calefacción circulantes por conducción de calor..
conclusiones
Calentar una casa con una bomba de calor no es lo más asequible, pero sí una opción segura, respetuosa con el medio ambiente y fiable. Las bombas de calor utilizan el calor almacenado en el ambiente de manera tan eficiente que el costo de la instalación se amortiza. Es cierto, después de muchos años, pero aún así. El equipo funciona tanto para calefacción como para refrigeración: el sistema calienta, suministra agua caliente, aire acondicionado. Las bombas de calor son fáciles de operar y ocupan muy poco espacio..
La planta cuenta con una larga vida útil y un funcionamiento totalmente automatizado. El mantenimiento de las bombas de calor no es oneroso y consiste en una inspección técnica estacional y un seguimiento periódico del modo de funcionamiento..