Pompa di calore – consigli sulla scelta, caratteristiche

Le pompe di calore sono alimentate da fonti energetiche gratuite e rinnovabili. Il know-how estrae il calore latente dall’acqua, dal suolo e persino dall’aria. Questo tipo di fornitura di acqua calda e riscaldamento degli ambienti è relativamente nuovo. E quindi, il sistema ingegneristico richiede un’attenta selezione e decisioni informate..

Sommario:

Il dispositivo e il principio di funzionamento della pompa di calore

Gli scienziati sono alla ricerca di fonti energetiche alternative. Ci sono diverse ragioni per questo. I principali sono: risorse territoriali limitate, risparmio sui costi e compatibilità ambientale dei sistemi.

La pompa di calore è un esempio di utilizzo di energia dall’ambiente. Proviene dal suolo, dall’aria o dall’acqua. Pertanto, i dispositivi sono suddivisi nei seguenti tipi: “salamoia – acqua”, “aria – acqua” e “acqua – acqua”. Inoltre, il calore può andare direttamente nell’aria attraverso la ventilazione..

L’idea delle pompe di calore è nata nel 1982 nel Regno Unito. Tre anni dopo, Peter Ritter von Rittinger lo ha perfezionato e ha implementato il primo sistema di questo tipo al mondo. È l’inventore ufficiale della pompa di calore..

Poi venne Robert Weber, che iniziò a estrarre energia dal suolo. Ed è stato un incidente a spingerlo a farlo. Quando toccò il tubo caldo, si accorse che il calore sfuggeva spontaneamente. E può essere riutilizzato.

Attraverso esperimenti, iniziò a guidare l’acqua attraverso un tubo a spirale, riscaldando contemporaneamente aria e acqua. È così che è stato sviluppato il principio di funzionamento della pompa di calore..

Oggi viene utilizzato per riscaldare i seguenti oggetti:

• case private,
• parchi acquatici per bambini,
• istituti scolastici,
• centri d’ufficio,
• piscine,
• centri commerciali.

Per la pompa di calore, viene posata una tubazione sotto la superficie del suolo. Il vettore termico passa attraverso la sua struttura e si riscalda di diversi gradi. Nell’evaporatore, il calore raccolto viene trasferito alla pompa. Allo stesso tempo, il refrigerante bolle ad alta pressione e una temperatura di -50 ° C. I vapori sono generati nel compressore. L’energia di bassa qualità sotto pressione si trasforma in energia di alta qualità. Inoltre, nel condensatore, avviene lo scambio di calore tra il gas caldo e il vettore termico. L’acqua riscaldata entra nel sistema di alimentazione dell’acqua e il refrigerante raffreddato continua a circolare nella struttura.

Le pompe di calore hanno le seguenti caratteristiche:

• prezzo,
• zona ambiente riscaldata,
• potenza,
• dimensioni occupate dall’apparecchiatura,
• fonte di energia,
• consumo di energia,
• tutta la vita.

Il sistema viene installato, sia quando si costruisce una nuova casa, sia quando si isola una vecchia.

Vantaggi e svantaggi del sistema

La pompa di calore per il riscaldamento presenta una serie di vantaggi rispetto alle caldaie a gas a combustibile solido:

• Sicurezza antincendio,
• libera energia nascosta dall’ambiente,
• requisiti semplificati per la ventilazione dei locali,
• possibilità di aria condizionata nella stagione calda,
• autonomia,
• facilità di gestione,
• senza camino,
• relativa compattezza delle attrezzature,
• silenziosità,
• non esplosivo,
• nessun odore di carburante,
• funzionamento 16 – 20 anni prima della revisione.

D’altra parte, il sistema ha i suoi svantaggi:

• riscaldamento dell’acqua ad un valore massimo di 50 – 60 ° С,
• grande dimensione del dovere statale sull’importazione di attrezzature,
• ammortamento a lungo termine del sistema in 5 – 10 anni,
• la necessità di un grande contributo di fondi una tantum,
• complessità di installazione di luoghi sotterranei,
• poco pratico nel paese,
• diminuzione dell’efficienza della pompa con più riscaldamento dell’acqua.

Tipi di dispositivi

Le pompe di compressione funzionano dalla rete elettrica e le pompe di assorbimento sono ancora alimentate dal carburante.

A seconda del tipo di fonte di energia, i dispositivi di riscaldamento sono suddivisi in pompe di calore geotermiche, analoghi dell’aria e sistemi basati su materie prime secondarie..

I sistemi geotermici utilizzano il calore delle acque sotterranee/superficiali o del suolo. Sono chiusi o aperti..

I sistemi chiusi si suddividono in:

• pompe orizzontali con dispositivo di raccolta situato al di sotto del livello di congelamento del suolo,
• verticale con immersione del collettore in pozzetti ad una profondità di 100 – 200 m,
• pompe per acqua con anelli assorbenti in serbatoi.

Le pompe aperte restituiscono l’acqua dopo che ha superato la tubazione. In pratica, questo è possibile con una grande riserva e previa autorizzazione dell’autorità ambientale..

Le pompe di calore ad aria estraggono calore latente dalle masse d’aria a temperature fino a -20°C.

Il calore delle condutture, cioè il calore secondario, è consigliabile utilizzare nelle grandi imprese industriali.

Le pompe possono generare il 100% del calore nei locali o fungere da fonte aggiuntiva di riscaldamento. Tale sfruttamento è chiamato rispettivamente monovalente e bivalente..

Un certo numero di moderni condizionatori d’aria svolgono la funzione di riscaldamento aria-aria. Ma il loro intervallo di temperatura è limitato. Se la pompa di calore fornisce calore tutto l’anno, l’analogo autonomo non funziona a temperature negative..

Calcolo e selezione delle pompe di calore per la casa

Quando si installa un sistema di riscaldamento a pompa, è meglio dare la preferenza al riscaldamento a pavimento rispetto ai radiatori. Poiché minore è la differenza di temperatura tra la fonte di calore e il livello richiesto, più efficiente è il riscaldamento..

È importante capire se il sito consente l’installazione del collettore. Una rete orizzontale richiede una vasta area. Allo stesso tempo, non è possibile erigere strutture sopra di esso, poiché il terreno non riceverà l’energia solare necessaria..

Se la casa ha un buon sistema di ventilazione, è possibile integrare un sistema di riscaldamento dell’aria..

La potenza della pompa di calore viene selezionata in base alla modalità del suo utilizzo. Ricordiamo che esiste un uso monovalente e bivalente delle attrezzature. Nel nostro Paese la stagione fredda occupa una piccola parte del tempo, ovvero 35 – 40 giorni con temperature inferiori a -10°C. Pertanto, è più opportuno collegare il riscaldamento tradizionale durante questo periodo. E il resto – pompe di calore bivalenti per la casa per ridurre il costo dell’impianto. Ciò consentirà di risparmiare denaro sul lavoro a terra per installare una rete di riscaldamento complessa. In questo caso, la distribuzione ottimale della potenza sarà un rapporto di 60:40. Dove il grande carico è sulla tecnologia del know-how.

In caso di interruzioni di corrente periodiche, vale la pena aumentare la potenza della pompa di un fattore di correzione. Che equivale a 0,3 per ogni ora senza elettricità al giorno.

È chiaro che maggiore è la temperatura della fonte di energia, più efficiente sarà il sistema di riscaldamento alternativo. Ci sono diverse opzioni per gli alimentatori per lei..

Nelle regioni calde, le pompe di calore aria-aria e aria-acqua saranno efficienti. Nelle regioni di medie latitudini, è consigliabile utilizzare tali apparecchiature come bivalenti, insieme a una fonte convenzionale di riscaldamento e riscaldamento dell’acqua..

Una pompa di calore acqua-acqua è progettata meglio con l’assunzione di acqua da pozzi che da serbatoi aperti. Poiché quest’ultimo si congela sul fondo in inverno.

Ma non sempre ci sono acque sotterranee o un bacino idrico vicino alla casa. Un’opzione universale è un sistema che estrae il calore dal terreno. Perché è ovunque. Allo stesso tempo, a una profondità di 2,5 – 3 m, la sua temperatura è in media di + 10 ° С all’anno. Che non cambia significativamente durante la stagione fredda.

I collettori orizzontali per la raccolta del calore sono più economici. Ma hanno una serie di svantaggi rispetto alle loro controparti verticali:

• la temperatura in profondità è maggiore che sotto il terriccio,
• solo piccoli spazi verdi possono crescere in superficie.

In un sito con scambiatori di calore verticali, è possibile piantare alberi e costruire strutture.

L’unità di pompaggio può essere assemblata da solo, ma è meglio contattare uno specialista. Perché il suo design è complesso e costoso. E non ci sono istruzioni per la raccolta sequenziale di alta qualità.

Con un sistema di controllo ben congegnato, è possibile mantenere temperature diverse in diverse stanze della casa.

Le pompe di calore hanno ricevuto recensioni positive all’estero. Sfortunatamente, sul territorio del nostro paese, una fonte di energia alternativa rimane un piacere costoso senza un uso pratico diffuso. Pertanto, è più consigliabile dare la preferenza ai produttori di pompe internazionali. Le loro tecnologie sono dimostrate nella pratica.

Quando si installano le pompe di calore, è necessario occuparsi dell’isolamento aggiuntivo della stanza. Il complesso dei lavori prevede la sostituzione degli infissi con vetrocamera, il rivestimento delle pareti con materiale termoisolante.

Costi della pompa di calore

L’investimento in un sistema di riscaldamento dipende dal tipo, dal produttore dell’attrezzatura, dal volume di perforazione e dalle tariffe elettriche.

Il prezzo per le pompe di calore geotermiche durante l’installazione della sonda sarà:

• dispositivo – $ 7500.,
• installazione del sistema – 7500 USD.,
• costi operativi – 500 USD nell’anno.

Sistemi collettori orizzontali:

• pompa – $ 7500.,
• installazione – $ 3700.,
• spese mensili – 560 USD.

Pompa di calore “acqua-acqua”:

• attrezzatura – $ 7500.,
• lavori di installazione – 5000 USD.,
• costo dell’elettricità – 450 USD.

Il sistema di riscaldamento ad aria è l’analogo più economico. Poiché non sono necessari lavori di scavo. Tuttavia, i costi operativi sono più elevati:

• pompa – $ 10.000.,
• installazione – 620 USD.,
• servizio – 750 USD.

Acquistare una pompa di calore significa acquistare:

• l’attrezzatura stessa,
• serbatoio tampone,
• caldaia per il riscaldamento dell’acqua.
• sistema di comunicazione tra tutti gli elementi,
• console di controllo e monitoraggio.

E il lavoro a terra implica le seguenti fasi:

• pulire l’area da vegetazione ed elementi solidi, come pietre,
• perforazione del numero richiesto di pozzi o trincee,
• posa e disposizione dei collettori,
• costruzione di pozzi di prova,
• collegamento della tubazione al sistema di riscaldamento, approvvigionamento idrico o ventilazione,
• bonifica,
• impostazioni di sistema.

Produttori di pompe di calore

Una pompa di calore fatta in casa è ottima, ma non affidabile. Pertanto, è meglio prestare attenzione ai produttori eminenti. Coloro che testano le loro tecnologie e i loro specialisti verranno in soccorso in tempo durante l’installazione, la riparazione e la manutenzione delle apparecchiature.

NIBE Industrier è una rinomata azienda internazionale di sistemi di riscaldamento. I suoi sviluppi utilizzano fonti di cibo alternative ed ecologiche. I prodotti NIBE sono certificati in Europa e in America. Ciò significa che soddisfa i parametri di affidabilità ed efficienza..

Viessmann ha una storia di 100 anni nello sviluppo di sistemi di refrigerazione, riscaldamento e condizionamento dell’aria. Le apparecchiature per il trasferimento di calore sono state prodotte e modernizzate da oltre 30 anni. Dall’inizio del principio dell’utilizzo del calore ecologico. Le pompe sono vendute in 70 paesi del mondo con produzione in 10 di essi.

L’attrezzatura per il riscaldamento è venduta dalla società tedesca internazionale Vaillant. Ma le apparecchiature per l’energia rinnovabile sono solo una delle sue attività. L’esportazione del produttore copre 60 paesi.

La società ucraina “FLY-TEK” LLC offre sistemi assemblati da componenti stranieri. Il costo delle sue pompe di calore è inferiore del 30% rispetto alle controparti internazionali.

Sintek opera sul mercato ucraino da 10 anni. Produce apparecchiature per il riscaldamento con il marchio SintSolar. Nel 2000 è stata premiata per lo sviluppo di tecnologie efficienti.

Nel 2005, la società Atmosystems di Krasnodar ha lanciato la produzione di pompe di calore. Successivamente, è diventata un distributore del produttore internazionale Heliotherm. Quest’ultimo è l’unico produttore di pompe di calore ad essere nominato per l’Australian National Award for Environmental and Energy Conservation Technology..

Cura della pompa di calore

La manutenzione implica un’ispezione professionale annuale di tutti gli elementi del sistema..

È necessario accendere la pompa alcune ore dopo l’installazione in modo che l’impianto sia preriscaldato.

Il lavaggio dell’impianto di riscaldamento, le riparazioni di emergenza e la manutenzione sono generalmente garantite dal produttore. Pertanto, conservare i documenti che confermano l’acquisto e l’installazione dell’apparecchiatura..

A volte è consigliabile utilizzare il servizio di controllo qualità a distanza delle pompe di calore. Ciò ti consentirà di rispondere rapidamente alle deviazioni nel sistema. È fornito dal fornitore del sistema.