Bombas de calor de ar: descrição, princípio de operação. Bomba de ar térmica para a casa por mãos próprias (respostas)

Entre as principais orientações do desenvolvimento de equipamentos de engenharia para particulares, destacam-se aumento de produtividade com ergonomia e expansão de funcionalidade. Ao mesmo tempo, mais e mais frequentemente, os desenvolvedores prestam atenção à eficiência energética do equipamento técnico dos sistemas de comunicação. A infra-estrutura de aquecimento é considerada a mais cara, portanto, as empresas mostram interesse especial nos meios de fornecê-lo. Entre os resultados mais tangíveis do trabalho nessa direção está uma bomba de ar térmica, que substitui o equipamento de aquecimento tradicional, aumentando a eficiência energética da casa.

Características de bombas de ar térmicas

A principal diferença está no caminho da geração de calor. A maioria dos sistemas de aquecimento modernos requer o uso de fontes de energia tradicionais como fonte. No entanto, no caso de bombas de ar e para aquecimento, e para fornecer abastecimento de água quente, a maior parte da energia é consumida diretamente dos recursos naturais. Cerca de 20% da capacidade total é atribuída ao fornecimento das estações usuais. Assim, as bombas de calor de ar para aquecimento doméstico economizam energia e causam menos danos ao ambiente ecológico. Vale ressaltar que as versões conceituais das bombas foram projetadas para fornecer escritórios e empresas. Mas no futuro, a tecnologia abrangeu o segmento de equipamentos domésticos, permitindo que usuários comuns usassem fontes lucrativas de energia térmica.

Princípio de operação

Todo o processo de trabalho baseia-se na circulação do refrigerante que absorve energia térmica da fonte. O aquecimento ocorre após a condensação das correntes de ar, que são comprimidas no compressor. Além disso, o refrigerante no estado líquido passa diretamente para o sistema de aquecimento. Agora, é possível considerar com maior detalhe o princípio da circulação do refrigerante no projeto da bomba. Em um estado gasoso, o refrigerante é enviado para um permutador de calor fechado em uma unidade interna. Lá dá calor ao quarto e é convertido em um líquido. Nesta fase, o receptor entra no gabinete, que também é fornecido com uma bomba de calor de ar. O princípio de operação da versão padrão deste dispositivo pressupõe que neste bloco o líquido troque calor com o refrigerante, que tem baixa pressão. Como resultado deste processo, a temperatura da mistura formada diminuirá novamente, e o líquido irá para a saída do receptor. Quando o refrigerante gasoso passa através do tubo de baixa pressão no receptor, seu superaquecimento se intensifica, após o qual ele enche o compressor.

Especificações técnicas

O principal indicador técnico é o poder, que no caso de modelos domésticos varia de 2,5 a 6 kW. Semi-industrial também pode ser usado na comunicação de casas particulares, se for necessária uma potência de mais de 10 kW. Quanto ao tamanho das bombas, elas correspondem aos aparelhos de ar condicionado tradicionais. Além disso, eles podem ser confundidos em aparência com um sistema dividido. A unidade padrão pode ter parâmetros 90x50x35 cm. A massa também corresponde a instalações climáticas típicas – em média 40-60 kg. Claro, a questão principal diz respeito à gama de temperaturas cobertas. Uma vez que a bomba de calor do ar está orientada para a função de aquecimento, o limite superior é considerado o alvo e, em média, atinge os 30-40 ° C. Verdadeiro, também há versões com funções combinadas que também resfriam a sala.

Variedades de estruturas

Existem vários conceitos de geração de calor com uma bomba de ar. Como resultado, o design é afiado especialmente para os pedidos de um esquema de geração específico. O modelo mais popular é a interação em um sistema de correntes de ar e transportador de água. A classificação principal divide as estruturas de acordo com o tipo de organização dos blocos funcionais. Então, existe uma bomba de ar térmica em uma caixa monobloco, e também há modelos que permitem que o sistema saia com a ajuda de um segmento auxiliar. Em geral, ambos os modelos repetem o princípio de funcionamento dos condicionadores de ar convencionais, apenas suas funções e desempenho são aumentados para um novo nível.

Aplicação de tecnologias modernas

Desenvolvimentos inovadores de muitas maneiras e causou o desenvolvimento de instalações climáticas clássicas. Em particular, a Mitsubishi usa em seus modelos um compressor scroll com uma injeção de refrigerante em duas fases, o que permite que o equipamento execute sua função independentemente das condições de temperatura. Mesmo a -15 ° C, uma bomba de ar térmico de desenvolvedores japoneses demonstra uma performance de até 80%. Além disso, os modelos mais recentes estão equipados com novos sistemas de controle, através dos quais é assegurada uma operação mais conveniente, segura e eficiente da planta. Com toda a capacidade de processamento do equipamento, também é possível integrá-lo em sistemas de aquecimento tradicionais com caldeiras e caldeiras.

Fabricação de bombas de ar de mãos dadas

Antes de tudo, você precisa comprar um compressor para uma instalação futura. É fixado na parede e executa a função da unidade exterior de um sistema dividido convencional. Além disso, o complexo é complementado com um condensador, que pode ser feito de forma independente. Para esta operação, é necessária uma "bobina" de cobre de uma espessura da ordem de 1 mm, que deve então ser colocada em uma caixa de plástico ou metal – por exemplo, um tanque ou uma cisterna. O tubo preparado é enrolado no núcleo, que pode ser um balão com dimensões que permitem a sua integração no tanque. Usando um canto de alumínio perfurado , é possível formar voltas com o mesmo espaçamento, o que tornará a bomba de calor do ar mais efetiva . Com as mãos, muitos artesãos domésticos também realizam brasagem de um tubo de cobre com a subsequente injeção de Freon, que atuará como refrigerante. Além disso, a estrutura montada é conectada ao sistema de aquecimento da casa por meio de um circuito externo.

Comentários sobre instalações auto-fabricadas

Implementar um sistema que irá duplicar a função de bombas de fábrica deste tipo não é difícil. No entanto, a performance de tal agregado em uma casa grande dificilmente será perceptível. Os usuários de tais instalações reclamam o inconveniente de gerenciar o sistema. A regulação dos parâmetros operacionais é feita manualmente, o que é muito inconveniente. E isso, para não mencionar os riscos, em termos de segurança – esta é uma das maiores desvantagens que as bombas de calor do ar têm. Os comentários, em particular, observam problemas com o movimento do refrigerante, que só pode ser resolvido com a ajuda de especialistas. Existem outras nuances negativas no uso de bombas de ar auto-fabricadas, mas se sobrepõem com a vantagem de um custo barato de montagem dessa montagem. Para comparação, a instalação da empresa é estimada em 20-30 mil rublos.

Alternativa às bombas de ar

Paralelamente à idéia de usar a energia natural da água e do ar, os conceitos de obtenção de calor da Terra também estão se desenvolvendo nos últimos anos. Este princípio é baseado em instalações similares que usam o solo como fonte. Uma característica de tais sistemas é o uso de sondas geotérmicas como permutadores de calor. Se a bomba de calor utiliza um refrigerante com condensadores tubulares, então, neste caso, assume-se que os elementos funcionais são mergulhados no chão para acumular sua energia. Na verdade, esta é a principal dificuldade de usar esses sistemas – idealmente eles devem ser imersos em uma profundidade de cerca de 10 m, o que nem sempre é possível.

Conclusão

O abandono das fontes de energia tradicionais nem sempre produz os resultados esperados. Normalmente, os desenvolvedores estão tentando criar sistemas que, no futuro, salvará o usuário da dependência financeira do suporte de comunicação. Neste sentido, uma bomba de calor de ar para uma casa é uma das soluções mais bem-sucedidas. Assume custos mínimos de eletricidade para manter o aquecimento, mas ao mesmo tempo não perde sistemas de aquecimento clássicos em termos de produtividade. É vantajoso instalar bombas de calor não só para sua economia, mas também para facilidade de uso. O design praticamente não impõe restrições ao uso de enchimento eletrônico moderno, de modo que os fabricantes estão tentando fornecer modelos com sistemas de controle de última geração.