Aquecer manualmente uma casa com bomba de calor. Como fazer com as próprias mãos uma bomba de calor para aquecimento de uma casa: princípio de funcionamento e diagramas de montagem. Elementos básicos de design de bombas de calor

Para os proprietários de casas particulares, a questão do aquecimento da casa é sempre aguda. Pode ser utilizado aquecimento central a gás ou água, mas outras opções podem ser exploradas. Uma alternativa é uma bomba de calor. Você pode economizar dinheiro construindo você mesmo usando equipamentos antigos.

As bombas de calor são capazes de operar a partir de fontes de energia naturais. O dispositivo produz calor sem diesel ou combustível sólido.

Ao instalar um sistema de aquecimento papel principal ocupa a bomba de calor. A sua construção requer atenção especial.

A bomba em si não consegue liberar calor, simplesmente o transfere para dentro de casa. Isso requer uma pequena quantidade de eletricidade. Basta ter uma bomba de calor e uma fonte de energia externa para aquecer o edifício. A bomba funciona em frente ao refrigerador. O calor é retirado do exterior e direcionado para a sala.

Esquema bomba de calor:

1. O compressor é um elemento intermediário do sistema;
2. Evaporador – elemento de transmissão de energia de baixo potencial;
3. Válvula borboleta - o freon se move através dela até o evaporador;
4. Condensador - nele o refrigerante é resfriado e libera calor.

Primeiro, a energia é liberada fontes naturais e entra no evaporador. Então o calor é transferido para freon. No compressor, o refrigerante é liberado pressão alta e sua temperatura sobe. Em seguida, o freon é enviado para o condensador, onde é liberado para o sistema de aquecimento. O refrigerante é devolvido ao evaporador onde o processo é repetido.

Bomba de calor caseira de geladeira: etapas de criação

Uma bomba de calor é um dispositivo bastante caro. Mas se desejar, você pode construir um aparelho com suas próprias mãos a partir de uma geladeira ou ar condicionado antigo. O dispositivo de refrigeração possui em seu sistema duas partes necessárias à bomba - um condensador e um compressor.

Passos para montar uma bomba de calor em uma geladeira:

1. Primeiro, o capacitor é montado. Parece um elemento ondulado. Na geladeira ele fica na parte de trás.
2. O condensador deve ser colocado em uma estrutura durável que retenha bem o calor e resista à ação temperaturas altas. Em certos casos, é necessário cortar o recipiente para instalar o capacitor sem problemas. Após a conclusão da instalação, o contêiner é soldado.
3. Em seguida vem a instalação do compressor. A unidade deve estar em boas condições.
4. A função do evaporador é desempenhada por um barril de plástico comum.
5. Quando tudo estiver preparado, você deve unir os elementos. O trocador de calor é fixado ao sistema de aquecimento por meio de tubos de PVC.

É assim que você consegue uma bomba de calor caseira. A injeção de Freon deve ser realizada por profissional, pois o líquido não é fácil de trabalhar. Além disso, para baixá-lo você deve ter equipamento especial.

Bombas de calor feitas de aparelhos antigos são ótimas para aquecimento. quartos pequenos para fins econômicos.

A geladeira pode servir como radiador. Será necessário fazer duas saídas de ar que garantirão sua circulação. Uma saída aceita ar frio, a segunda esgota o ar quente.

Tipos de bombas de calor: nuances de operação do trocador de calor freon-água

Controlador para bomba de calor e outros elementos do sistema água-água

Os tubos são colocados na água mais próxima a uma profundidade suficiente. É importante que a água não congele completamente. O condensador está ligado ao sistema de aquecimento da casa. O trabalho em si tem 4 etapas.

Estágios de operação da bomba de água:

1. O refrigerante recebe calor de fonte externa, aquece e ferve;
2. Freon na forma de gás entra no compressor, onde é comprimido sob pressão;
3. Transferência de calor para o sistema de aquecimento, o refrigerante assume novamente o estado líquido;
4. Freon retorna à sua posição original e está pronto para receber calor.

O principal neste sistema é o compressor. Freon não será capaz de condensar sozinho se a temperatura da casa estiver alta. Isso exigirá pressão alta, que é o que esse elemento faz.

Assim, a bomba de calor capta calor externo, adiciona o seu próprio e também aquece no compressor. fonte de água esfria e a casa esquenta. O controlador garante operação automática. Todos os dados são marcados nos sensores de pressão e temperatura.

Como fazer uma bomba de calor com as próprias mãos a partir de uma geladeira velha (vídeo)

A bomba de calor tem um princípio de funcionamento simples. A remodelação de um sistema split existente requer conhecimentos especiais, mas é possível extrair energia de fontes naturais. Eles podem servir como poço, solo, reservatório, ar.

Nas últimas décadas, os proprietários de casas tiveram uma grande grande escolha Sistemas de aquecimento. Não é mais necessário conectar-se a redes centralizadas e utilizar fontes tradicionais. Você pode selecionar equipamentos que funcionam em energia alternativa, mas ele principal desvantagem- alto custo. Você concorda?

No entanto, se você construir uma bomba de calor com suas próprias mãos a partir de uma geladeira antiga, o sistema poderá ser significativamente mais barato. E nós lhe diremos como fazer isso.

No artigo, selecionamos as soluções mais simples e fornecemos-lhes desenhos e diagramas detalhados. Portanto, não será difícil para um artesão doméstico entendê-los. Além disso, aqui você encontrará instruções passo a passo na produção equipamento de aquecimento. E os vídeos postados contarão sobre características de design bomba de calor e as características da sua ligação.

Teoricamente, qualquer pessoa tem uma grande variedade de fontes de energia. Além do gás natural, da eletricidade, do carvão, há também o vento, o sol, a diferença de temperatura entre a terra e o ar, a terra e a água.

Na prática, a escolha é limitada, porque tudo depende do custo do equipamento e da sua manutenção, bem como da estabilidade de funcionamento e do período de retorno das instalações.

Cada fonte de energia tem vantagens e sérias desvantagens que limitam a sua utilização.

Galeria de imagens

A instalação de um sistema de aquecimento com bomba de calor é benéfica do ponto de vista da facilidade de utilização. Durante o funcionamento do equipamento não há ruídos, nem odores estranhos, nem é necessária a instalação de chaminés ou outras estruturas auxiliares.

O sistema depende de energia, mas a bomba de calor requer uma quantidade mínima de eletricidade para funcionar.

Bomba de calor – boa alternativa sistemas de aquecimento convencionais. Para reduzir o custo inicial do equipamento, você mesmo pode montá-lo

Sami instalações térmicas extremamente econômico e não requer custos especiais para manutenção, mas seu custo inicial é muito alto.

Nem todo proprietário de casa ou chalé pode comprar equipamentos tão caros. Se você mesmo montar e usar peças de uma geladeira velha, poderá economizar muito.

As bombas de calor industriais são caras. Acredita-se que sua instalação compensa em média 5 a 7 anos de operação, mas esse período depende do preço inicial da estrutura e pode ser bem maior

As instalações caseiras custam literalmente alguns centavos e seu uso permite economizar significativamente.

Única ressalva: a produtividade dos produtos caseiros é baixa e não podem substituir totalmente os sistemas de aquecimento tradicionais. Portanto, eles são frequentemente usados ​​como adicionais ou opções alternativas aquecimento.

5 principais benefícios para proprietários de plantas

As vantagens dos sistemas de aquecimento com bombas de calor incluem o seguinte:

1. Eficiência econômica. A um custo de 1 kW energia elétrica você pode obter 3-4 kW térmicos. Estes são indicadores médios, porque O coeficiente de conversão de calor depende do tipo de equipamento e das características do projeto.
2. Segurança ambiental. Durante a operação da unidade térmica, produtos de combustão ou outras substâncias potencialmente perigosas não entram no meio ambiente. O equipamento é seguro contra ozônio. A sua utilização permite obter calor sem o menor dano ao meio ambiente.
3. Versatilidade de uso. Ao instalar sistemas de aquecimento operando a partir de fontes tradicionais energia, o proprietário da casa torna-se dependente dos monopolistas. Painéis solares e nem sempre são rentáveis. Mas as bombas de calor podem ser instaladas em qualquer lugar. O principal é escolher o tipo certo de sistema.
4. Multifuncionalidade. Na estação fria, as instalações aquecem a casa, e no calor do verão podem funcionar em modo de ar condicionado. O equipamento é utilizado em sistemas de abastecimento de água quente e está ligado a circuitos de piso radiante.
5. Segurança operacional. As bombas de calor não necessitam de combustível, o seu funcionamento não emite substâncias tóxicas e a temperatura máxima dos componentes do equipamento não ultrapassa os 90 graus. Esses sistemas de aquecimento não são mais perigosos que os refrigeradores.

Não existem dispositivos ideais. As bombas de calor são confiáveis, duráveis ​​e seguras, mas seu custo depende diretamente de sua potência.

Equipamentos de alta qualidade para aquecimento completo e abastecimento de água quente a uma casa de 80 m2. custará aproximadamente 8.000-10.000 euros. Os produtos caseiros têm baixo consumo de energia, podem ser usados ​​​​para aquecimento quartos separados ou salas de serviço.

A eficiência da instalação depende da perda de calor da casa. Faz sentido instalar equipamentos apenas nos edifícios onde alto nível isolamento e indicadores de perda de calor não são superiores a 100 W/m².

As bombas de calor podem durar 30 anos ou mais. A sua utilização é especialmente económica para o abastecimento de água quente, bem como em sistemas combinados. Sistemas de aquecimento ah, incluindo piso aquecido.

O equipamento é confiável e raramente quebra. Se for caseiro, é importante escolher um compressor de alta qualidade, de preferência de geladeira ou ar condicionado de marca confiável.

Tipos de bombas de calor para aquecimento doméstico

Existem bombas de calor de compressão e absorção. As instalações do primeiro tipo são as mais comuns, e este é o tipo de bomba de calor que pode ser montada a partir de uma geladeira ou de um ar condicionado antigo usando um compressor pronto.

Você também precisará de um expansor, um evaporador e um condensador. Para o funcionamento das unidades de absorção é necessário um refrigerante absorvente.

As bombas de calor são geralmente montadas a partir de unidades de ar condicionado e refrigeradores. Esses designs caseiros são simples, eficazes e, se o mestre tiver as habilidades trabalho semelhante eles podem ser feitos em apenas alguns dias

Dependendo do tipo de fonte de calor, as instalações podem ser baseadas em ar ou aquelas que utilizam calor secundário (por exemplo, Águas Residuais e assim por diante.).

Um ou dois são usados ​​nos circuitos de entrada e saída refrigerantes diferentes, e dependendo disso, distinguem-se os seguintes tipos de equipamentos:

• água-ar;
• água do solo;
• água gelada.

Um sistema só pode ser eficiente se consumir menos energia do que produz. Essa diferença é chamada de fator de conversão. Depende de muitos fatores, mas o mais significativo é a temperatura do refrigerante nos circuitos de entrada e saída. Quanto maior a diferença, melhor funciona o sistema.

Galeria de imagens

Bomba de calor ar-água

Bomba de calor de água gelada

Não existem fórmulas fiáveis ​​para calcular o desempenho das bombas de calor, porque... seu trabalho depende de muitos fatores.

No auto-montagem Não se pode esperar que uma instalação térmica seja tão eficiente como um equipamento industrial, mas é suficiente para criar um sistema de aquecimento adicional económico.

Instruções passo a passo para fazer equipamentos

Antes de descobrir como fazer uma bomba de calor a partir de uma geladeira, você deve decidir sobre a fonte de calor e como o dispositivo funciona. Além do compressor da geladeira, serão necessários outros componentes. Você também terá que comprar ou alugar algumas ferramentas.

Este produto caseiro pode ser conectado a piso quente, Sistema AQS ou ao aquecimento de água se forem utilizados radiadores de baixa temperatura

Mesmo que você tenha que comprar um compressor e outros componentes, instalação caseira custará muito menos do que equipamentos industriais prontos.

Estágio 1. Elaboração de diagramas e desenhos

A fonte de energia deve estar localizada no subsolo. Para instalar uma bomba de calor, você terá que perfurar um poço ou pelo menos cavar uma vala até uma profundidade onde a temperatura do solo não desça abaixo de 5 graus. Você também pode usar reservatórios de origem natural ou artificial.

O esquema proposto é adequado para qualquer fonte de calor. Para montar um produto caseiro, deve-se adaptar o próprio circuito às condições de funcionamento do futuro equipamento e desenvolver um desenho

Independentemente da fonte de calor, os designs das bombas de calor são semelhantes, portanto, quase todos os designs que podem ser encontrados online servem.

Após selecioná-lo, deverá preparar desenhos detalhados, que indicarão as dimensões, distâncias e pontos de conexão exatos das unidades de instalação.

Para fazer uma bomba de calor, será necessário desmontar a geladeira e retirar o compressor. Esse elemento principal projetos. Ele bombeará água e freon através da tubulação instalada, garantindo a operação de aquecimento

Embora seja difícil calcular a potência da instalação, você pode focar nas médias. Assim, para uma casa com maior eficiência térmica, é necessário um sistema de aquecimento com capacidade de 25 W/m2. Esse opção perfeita, se a perda de calor for mínima.

Para uma casa bem isolada este valor é de 45 W/m², e para um edifício com perdas de calor relativamente grandes - 70 W/m².

Etapa #2. Seleção de peças necessárias

O compressor pode ser removido do refrigerador antigo. Se estiver com defeito, é melhor comprar um novo. Não vale a pena consertar: não dá lucro e o desempenho do produto caseiro ficará em dúvida.

Para montar a estrutura também será necessária uma válvula termostática. É desejável que todos os componentes venham do mesmo sistema e sejam facilmente combinados.

Para instalar a bomba de calor serão necessários suportes em forma de L de 30 cm.

Você também terá que comprar algumas peças:

• recipiente selado de alta qualidade de aço inoxidável volume 120 litros;
• grande tanque de plástico com volume de 90 l;
• 3 tubos de cobre de diversos diâmetros;
• tubos de polímero (de preferência metal-plástico).

Para montar o sistema você precisará conjunto padrão ferramentas e para cortar e unir partes de metal– Búlgaro e máquina de solda.

Etapa #3. Instalação de componentes do sistema

O compressor é instalado na parede por meio de suportes, após o que se inicia a fabricação do condensador. Para fazer isso, corte o tanque de metal ao meio com um moedor. Uma bobina de cobre é instalada em uma parte, após a qual o recipiente é soldado e nele são preparados furos roscados.

O trocador de calor para uma bomba de calor praticamente não difere da mesma unidade feita para fogão de sauna. Um recipiente de aço inoxidável com 2,5 mm de espessura é o melhor.

Para fazer um trocador de calor, um longo tubo de cobre é enrolado em um tanque de aço de 120 litros, prendendo as pontas das voltas com ripas. As transições de encanamento são conectadas aos terminais.

Uma bobina também é anexada a um tanque de plástico e usada como evaporador. Não superaquece, portanto não há necessidade de usar recipiente de metal. O evaporador acabado é fixado à parede por meio de suportes.

Ao escolher um compressor e evaporador, deve-se calcular a potência com uma margem de 20%, caso contrário a potência do sistema de aquecimento acabado será inferior ao desejado

Quando os componentes principais são preparados, uma válvula termostática adequada é selecionada, a estrutura é montada e o freon R-22 ou R-422 é bombeado para o sistema. Se você não possui as habilidades adequadas, faz sentido convidar um especialista, porque... o procedimento não é seguro.

Etapa #4. Conexão ao dispositivo de admissão

O tipo de dispositivo de aspiração e as características de ligação da bomba de calor ao mesmo dependem do circuito:

• "Água-terra". O coletor é instalado abaixo do nível de congelamento do solo. As tubulações do sistema devem estar localizadas na mesma profundidade.
• "Água-ar". Sistemas deste tipo são relativamente fáceis de instalar, porque não requerido escavação. Um local conveniente perto da casa ou no telhado é adequado para a instalação do coletor.
• "Água Água". A estrutura do coletor é montada a partir de tubos de polímero, e então baixado para o centro do reservatório.

É possível instalar um sistema de aquecimento combinado (bivalente). Neste caso, a bomba de calor é ligada em paralelo com uma caldeira eléctrica. Desempenha a função de aquecimento adicional.

A instalação de um sistema de aquecimento bivalente permite alcançar temperatura ideal em casa mesmo com geadas severas, e seu consumo de energia será mínimo.

Durante o processo de montagem, instalação e conexão da bomba de calor, é necessário monitorar cuidadosamente a qualidade das soldas, juntas e conexões. O sistema deve estar completamente vedado

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Os esquemas de aquecimento com bombas de calor nem sempre são económicos ou convenientes, por isso não se esqueça de pesar os prós e os contras deste tipo de aquecimento.

Se você chegar à conclusão de que tal sistema é adequado para sua casa, não se apresse em gastar grandes somas em instalação pronta e monte você mesmo a estrutura. Isso não é tão difícil, requer muito menos investimento e o efeito pode superar todas as expectativas.

Se você aquecer uma casa particular o gás é impossível ou muito caro, mas usar combustível sólido não é conveniente, por que não extrair energia diretamente de ambiente? Uma das opções mais eficazes para obter os joules necessários é uma bomba de calor água-água. No oeste produção industrial Essas unidades estão estabelecidas há muito tempo e são muito procuradas. Porém, seu custo é bastante elevado. Portanto, a questão de criar uma bomba de calor com as próprias mãos continua muito relevante.

Como funciona e funciona essa bomba de calor?

Grosso modo, uma bomba de calor funciona como uma geladeira, só que ao contrário. O refrigerador remove parte do calor externo para diminuir a temperatura dentro da câmara. Portanto, a parede traseira do refrigerador fica visivelmente quente. A bomba de calor “resfria” o ambiente aquecendo o refrigerante que circula no sistema de aquecimento doméstico.

Normalmente, as bombas de calor água-água consistem no seguinte conjunto de dispositivos:

• contorno externo;
• contorno interno;
• evaporador;
• capacitor;
• compressor.

O circuito externo é um tubo através do qual circula a água subterrânea. Entra no sistema pelo poço, passa pelo circuito externo, dando ao sistema energia térmica com baixo potencial e depois descarregado em outro poço. Às vezes, dentro do circuito externo, imerso em água, existe um líquido especial chamado “salmoura”. Isto também é bastante método eficaz coletar calor do ambiente.

Observação! Se houver um lago aberto perto da casa, ele também pode ser usado como fonte de calor. Neste caso, não há necessidade de perfuração de poços para captação e descarga lençóis freáticos.

O calor da água subterrânea entra no evaporador. O refrigerante pressurizado também entra aqui através de uma abertura capilar. A diminuição da pressão provoca o processo de evaporação e o calor das paredes internas do evaporador é transferido para o refrigerante. O gás refrigerante entra no compressor, onde é comprimido e depois enviado ao condensador.

Aqui o refrigerante volta ao estado líquido, e a energia resultante é utilizada para aquecer o refrigerante, que circula nas tubulações do sistema de aquecimento da casa. Assim, a energia térmica da água de baixo potencial é convertida em energia de alto potencial e permite aquecer a casa de forma bastante eficaz, mesmo em geadas severas. Este processo é claramente apresentado no diagrama de uma bomba de calor água-água.

O diagrama de uma bomba de calor água-água mostra o processo de obtenção de energia térmica de baixo potencial do meio ambiente em energia de alto potencial para aquecimento de uma casa e aquecimento de água

O desempenho de uma bomba de calor depende em grande parte das flutuações na temperatura da água. Quanto mais estável for a temperatura, melhor aquecimento. No poço, a temperatura da água oscila entre 7 e 12 graus ao longo do ano, o que permite uma utilização muito eficiente do equipamento. Para automatizar o funcionamento do aparelho, é utilizado um termostato, que liga e desliga o compressor, mantendo a temperatura ambiente em um determinado nível.

Como fazer você mesmo esse dispositivo?

Uma bomba de calor água-água caseira é um conjunto de unidades prontas que precisam ser conectadas a sequência correta. Parece simples, mas na prática tudo pode estragar por falta de cálculos competentes. Eles são necessários para descobrir a potência ideal do compressor, o diâmetro do tubo do trocador de calor, bem como outros parâmetros do sistema. Os não especialistas têm várias opções para resolver este problema:

• aproveite um especial Programas(por exemplo, programas CoolPack 1.46 e Copeland);
• utilizar calculadoras online oferecidas nos sites dos fabricantes desses equipamentos;
• convide um especialista que o ajudará a calcular tudo mediante pagamento ou pela bondade do seu coração.

Então, agora sobre cada detalhe com mais detalhes.

Parte #1 – compressor

A maneira mais fácil de adquirir um compressor adequado é removê-lo do ar condicionado, por exemplo, de um sistema LG split. O compressor de sete watts tem potência de 9,7 kW para produção de calor e 7,5 kW para resfriamento. Uma vantagem adicional de tais compressores é nível baixo ruído durante a operação.

O compressor de uma bomba de calor água-água pode ser removido de um ar condicionado antigo. É preferível escolher um modelo que seja adequado à potência e funcione silenciosamente

Muitos compressores usam freon R22, cujo ponto de ebulição é -10 e temperatura de condensação - +55. Em 2030, o uso deste refrigerante será proibido. Um freon R422 “mais jovem” pode ser uma alternativa válida. No entanto, você pode trocar o refrigerante não apenas ao criar uma bomba de calor, mas também em qualquer momento adequado.

Parte #2 – capacitor

Para fazer um condensador, pode-se usar um tanque de aço inox de aproximadamente 120 litros. Ele é cortado ao meio, uma bobina de cobre é montada em seu interior, conexões com roscas de duas polegadas são soldadas e as metades do tanque são conectadas por soldagem. A área da bobina por onde o refrigerante circulará é calculada pela fórmula:

PZ = MT/0,8RT, onde:

• PZ - área da bobina;
• MT - Potência térmica gerada pelo sistema, kW;
• 0,8 - coeficiente de condutividade térmica durante a interação de água e cobre;
• RT é a diferença na temperatura da água na entrada do sistema e na saída dele, graus Celsius.

Para fazer uma bobina, meia polegada tubo de cobre, refrigeração especial ou encanamento limpo. A espessura recomendada da parede do tubo é de 1-1,2 mm. Para virar um pedaço de cano comprimento necessário em uma bobina, basta enrolá-la em qualquer cilindro adequado, por exemplo, em cilindro de gás. As extremidades da bobina são retiradas usando adaptadores de encanamento. Para garantir uma conexão firme, use linho e uma porca de fixação.

Para fazer uma bobina para um condensador de bomba de calor água-água, você precisa enrolar cuidadosamente o tubo de cobre ao redor do cilindro. Uma tira de metal ajudará a fixar o passo das curvas.

Observe que a entrada de freon deve estar localizada na parte superior do condensador para evitar a formação de bolhas.

Parte #3 – evaporador

Um barril de plástico com volume de 127 litros é adequado para a função de evaporador. É mais conveniente se tiver pescoço largo. O evaporador é calculado da mesma forma que o condensador. Um tubo de cobre pode ser torcido com fio de cobre, sem qualquer isolamento.

Um evaporador caseiro para uma bomba de calor água-água pode ser feito de barril de plástico com pescoço largo. A bobina pode ser colocada em um recipiente menor, mas é mais conveniente trabalhar com um barril com volume superior a 120 litros

Os especialistas recomendam o uso de evaporadores do tipo “inundado” para bombas de calor caseiras, nas quais o refrigerante liquefeito entra na água por baixo e evapora por cima. Os adaptadores podem ser feitos de pescoços normais garrafas plásticas, que são fixados com linho e selante. Os tubos de esgoto padrão são adequados para fornecer e drenar água. Ao instalar uma válvula termostática, antes de soldar o tubo da linha de equalização, deve-se envolvê-lo com um pano úmido, pois este elemento não pode ser aquecido a mais de 100 graus.

Montagem e reabastecimento com freon

Para montar os dispositivos preparados em sistema unificado, você precisará de uma máquina de solda. Recomenda-se fazer uma válvula de enchimento na entrada do compressor, o que será útil no futuro. Então, usando um especial bomba de vácuo O sistema deve ser verificado quanto a vácuo.

Para carregar o sistema com freon, você precisará de um cilindro contendo pelo menos 2 kg de refrigerante. Após o reabastecimento, é recomendável aguardar vários dias enquanto verifica a pressão no sistema. Se permanecer constante, não há vazamentos. Se a pressão diminuir, você poderá determinar a localização dos vazamentos de uma forma simples: usando espuma de sabão. Para técnicos inexperientes, é melhor entrar em contato com um especialista que reabasteça o equipamento de maneira profissional e confiável.

Para regulação automática operação do sistema, recomenda-se a utilização de relé de partida monofásico de 40A, fusível de 16A, quadro elétrico e Trilho DIN. Você precisará de dois sensores de temperatura capilar: na saída do sistema (o valor máximo de temperatura recomendado é de 40 graus) e na saída do evaporador (a temperatura de desligamento é de 0 graus para evitar o congelamento do sistema). Se for utilizado um controlador para levar em consideração as leituras de ambos os sensores de temperatura, lembre-se que suas configurações podem ser perdidas em caso de queda de energia.

É assim que se parece uma das opções de bomba de calor água-água caseira. A parte superior do dispositivo é coberta por uma caixa de metal na qual o painel de controle é montado

Depois que o sistema estiver pronto e seus elementos colocados em locais convenientes, deverão ser construídos dois poços separados para coleta e descarga de águas subterrâneas e conexão do circuito externo ao sistema. Em áreas onde a perfuração de poços está associada a certos problemas, esta questão deve ser abordada primeiro. Se os poços não puderem ser perfurados, poderá ser necessário escolher outra opção de bomba de calor, como a subterrânea-água.

O vídeo a seguir demonstra o funcionamento de uma bomba de calor caseira:

Antes de começar a fabricar uma bomba de calor, deve-se avaliar o nível de isolamento térmico do edifício e aumentá-lo para nível máximo. Caso contrário, a eficiência deste sistema tenderá a zero.

É melhor usar uma bomba de calor em conjunto com sistemas de aquecimento de baixa temperatura. Na maioria das vezes, a unidade está conectada ao sistema “”. A experiência com sistemas pode ser bem-sucedida paredes quentes, radiadores de grande área, etc. A eficiência do sistema será maior quanto menor for a diferença de temperatura nos circuitos externo e interno.

Para reduzir o custo de construção de uma bomba de calor, recomenda-se a utilização de uma fonte adicional de calor: uma caldeira a gás, elétrica ou a combustível sólido. A energia necessária e os custos para a construção de uma bomba de calor serão menores e o custo de aquecimento de uma casa será reduzido.

O custo cada vez maior da energia está forçando os proprietários de residências particulares a procurar novas maneiras de economizar no aquecimento. Outra razão é que as fontes de energia geralmente estão localizadas fora da área de acesso e é fisicamente impossível conectar-se a elas. Chamamos a sua atenção um artigo sobre como criar bombas de calor com as próprias mãos

Esta tecnologia surgiu no país há relativamente pouco tempo, mas a popularidade do aquecimento geotérmico (ou seja, utilizando a energia da terra) devido à sua eficiência energética está crescendo rapidamente.

Consiste em vários elementos:

A bomba em si, segundo o seu princípio de funcionamento, assemelha-se a um frigorífico, apenas a energia térmica é transferida não para o espaço envolvente, mas para a rede de aquecimento. É assim:

• o anticongelante é fornecido ao coletor, recebe uma determinada porção de calor e o transfere para a bomba de calor;
• no evaporador, o refrigerante absorve esse calor, ferve e forma vapor;
• no compressor, o vapor é comprimido e, portanto, aumenta a temperatura/pressão;
• através do condensador, a energia térmica entra na rede de aquecimento doméstico;
• o ciclo se repete.

Importante! Como você pode ver, a bomba de calor não gera energia, apenas a acumula. Para obter 1 kW, “desperdiça” em média 220 W. Um resultado muito bom.

Vídeo – Bombas de calor

Fato interessante

Uma bomba de calor pode não apenas aquecer, mas também resfriar uma sala. O resfriamento é realizado de duas maneiras.

Método 1. Devido ao fato de que no verão a temperatura nas entranhas da terra é mais baixa do que no prédio, a casa pode ser resfriada naturalmente ou, mais simplesmente, diretamente.

Método 2. O segundo método nada mais é do que um ar condicionado. Uma bomba de calor reversível permite regular o movimento do refrigerante. O calor da casa é transferido para este refrigerante e liberado para fora.

Viabilidade e retorno

Notemos imediatamente que comprar equipamento geotérmico não é um prazer barato. O custo pode flutuar em uma direção ou outra dependendo da potência, fonte de energia ou fabricante, mas, por exemplo, uma bomba de calor de média potência fabricada na Polônia custa cerca de 337.000 rublos (excluindo custos de instalação). Há mais modelos caros. Além disso, os cálculos mostram que esse valor terá retorno em no máximo 2 anos, e se você mesmo fizer o aparelho, ainda mais rápido.

Tecnologia de fabricação de bombas de calor

A instalação do aquecimento geotérmico é um procedimento complexo, mas pode ser concluído em poucas semanas. Para isso, será necessário adquirir equipamentos e ferramentas especiais, mas o custo ainda será inferior a 300 mil.

Etapa 1. Selecionando uma fonte de energia

Sobre as características de várias fontes de energia conversaremos no final do artigo. A principal coisa a entender é que todos eles devem estar no subsolo. Será necessário perfurar um poço ou cavar uma vala até uma profundidade onde a temperatura permanente seja inverno não cai abaixo de +5ᵒС. Existem outras opções (reservatórios, por exemplo), mas o princípio de funcionamento de cada uma delas é o mesmo.

Etapa 2. Realização de cálculos

A potência necessária dependerá apenas da qualidade do isolamento térmico da casa:

• para uma casa mal isolada, será necessário um mínimo de 70 W/m²;
• para casas acabadas isolamento moderno– 45 W/m²;
• para casas isoladas com tecnologias especiais– apenas 25 W/m².

Se necessário, o isolamento térmico é melhorado.

Etapa 3. Equipamento necessário

Todos, o que é necessário ao criar uma bomba de calor, vendido em lojas especializadas. Isso pode incluir:

• compressor;
• válvula termostática;
• capacitor;
• evaporador.

Importante! Não é aconselhável utilizar componentes de sistemas diferentes.

Além disso, você precisará equipamento opcional, como:

• Colchetes em forma de L;
• tanque selado de aço inoxidável;
• Búlgaro;
• ripas de alumínio;
• Tubos de cobre diâmetros diferentes, 3 pecas.;
• tanque de plástico 90 l;
• tubos de metal-plástico.

Etapa 4. Instalação de equipamentos

Passo 1. O compressor deve estar silencioso. A melhor opção– uso de compressor de ar condicionado importado. Utilizando suportes em forma de L com 30 cm de comprimento, é instalado na parede.

Passo 2. O condensador será um tanque selado de aço inoxidável com volume mínimo de 120 litros. O tanque é cortado em duas partes e nele é colocada uma bobina de cobre, por onde circulará o anticongelante. Depois disso, o tanque é soldado de volta e quantidade necessária furos técnicos (necessariamente rosqueados).

Etapa 3. Um grande tubo de cobre atua como trocador de calor. É enrolado no tanque e as pontas das voltas são fixadas com ripas. As transições de encanamento são usadas para trazer essas extremidades para fora.

Passo 4. O evaporador não será exposto a altas temperaturas, portanto pode ser feito a partir de um barril de plástico comum com capacidade de 90-100 litros. O evaporador também é equipado com uma bobina de cobre e é fixado na parede com suportes em forma de L. Para drenagem e abastecimento, são utilizados tubos simples de metal-plástico.

Passo 5. Após a montagem, é adquirida uma válvula termostática. Não é aconselhável fazer isso antes, pois a válvula deve ser compatível com o projeto.

Passo 6. Para soldar componentes acabados e bombear freon, você precisa convidar um especialista, porque fazer isso sozinho é no mínimo inseguro. Além disso, um olhar novo e experiente bomba caseira pode ser útil.

Importante! Criar tais equipamentos sem as habilidades e conhecimentos adequados no campo da física é um negócio arriscado. Se houver a menor dúvida sobre a sua competência, é melhor abandonar a ideia. É improvável que um conhecimento superficial do projeto de uma bomba de calor seja suficiente para fabricar o dispositivo por conta própria.

Etapa 5. Montagem

Após a montagem, resta conectar o sistema ao dispositivo de admissão. As características deste procedimento dependem diretamente do esquema de aquecimento geotérmico selecionado.

Este padrão pode ser horizontal ou vertical.

No disposição vertical O coletor é um sistema de tubos. É colocado abaixo do nível de congelamento do solo - geralmente 1,5-2 m, mas o valor específico depende de características climáticas região. A camada superior do solo é removida, os tubos são instalados e o aterro é realizado.

As bombas do tipo horizontal são instaladas em valas, com os tubos novamente colocados abaixo da profundidade de congelamento.

Como o nome sugere, a bomba recebe calor diretamente do ar, por isso os trabalhos de escavação em nesse caso não requerido. Basta escolher um local para instalar o coletor - na cobertura de um edifício ou próximo - e conectá-lo à rede de aquecimento.

Na montagem do coletor são utilizados tubos de PEAD e o procedimento de instalação propriamente dito é feito em terra. O coletor é então preenchido com líquido e colocado no corpo d'água mais próximo, com os tubos colocados o mais próximo possível do centro.

Este método de aquecimento permite economizar significativamente trabalho de instalação Oh. A essência de tal esquema é a seguinte: a potência da bomba é determinada pelo mínimo possível indicador de temperatura, mas esse mínimo não dura muito na rua, portanto, na maioria das vezes o sistema utiliza seu potencial apenas parcialmente.

Nestes casos, é instalada uma bomba de calor de potência inferior à exigida pelas condições climáticas, mas uma pequena caldeira elétrica é ligada em paralelo a ela. Acontece que durante geadas severas você também pode “aquecer” a casa. Isso não prejudicará muito o seu bolso, mas economizará dinheiro na construção da bomba.

Regras de instalação

Importante! O corte dos tubos deve ser feito exclusivamente por laminação, pois mesmo que pequenos cavacos entrem no sistema, o compressor ficará inutilizável em uma ou duas semanas.

Experiência estrangeira em aquecimento geotérmico

Em muitos países desenvolvidos As bombas de calor geotérmicas estão a espalhar-se a uma velocidade recorde, com dezenas e centenas de milhares de unidades instaladas todos os anos. Este tipo de aquecimento é mais popular em Europa Ocidental, China e, claro, América.

Qual é a razão desta popularidade sem precedentes? Curiosamente, a principal razão não reside na originalidade da tecnologia de aquecimento como tal, mas no poderoso apoio do Estado - cada pessoa que instala uma bomba de calor é reembolsada uma determinada parte dos custos.

Não muito tempo atrás, os residentes dos países da CEI também se interessaram pelo aquecimento geotérmico. Mas as informações sobre o equipamento, bem como sobre a própria tecnologia como um todo, são transmitidas de forma um tanto distorcida pelos fabricantes aos clientes potenciais. Talvez porque se concentrem apenas na venda de novos itens. Para ser justo, é importante notar que o crescimento da popularidade, mencionado no início do artigo, não é tão intenso, apesar dos movimentos cuidadosamente pensados ​​​​dos profissionais de marketing.

Em suma, as bombas de calor são verdadeiramente coisa útil, embora pouco conhecido. Apesar do suficiente alto custo(mesmo que feito à mão), o equipamento se pagará em no máximo dois anos.

Vídeo - Fazendo uma bomba de calor

A desagradável dinâmica dos preços do consumo de energia estimula a imaginação criativa e o engenho entre os proprietários de casas particulares e casas de campo que estão cansados ​​​​de pagar a mais pelo aquecimento. Muitas áreas enfrentam um problema ainda mais premente: a inacessibilidade da ligação direta a fontes convencionais cria muitos inconvenientes técnicos. A capacidade de resolver este problema racionalmente depende apenas do desejo e da habilidade - de várias maneiras aquecimento caseiro, por exemplo, coletar Bomba de calor faça você mesmo apenas confirma isso.

Uma inovação tecnológica, uma bomba de calor, é procurada no mundo há algumas décadas, mas Mercado russo começou a aparecer há relativamente pouco tempo. O princípio de funcionamento é surpreendentemente semelhante ao habitual electrodomésticos, que não requer familiaridade adicional, é uma geladeira. Mas, se este último utiliza radiadores para transferir calor das câmaras para o exterior, então a estação bombeadora de calor atua exatamente ao contrário - retirando energia do ambiente (há várias modificações trabalhando com água, ar e terra) e converte-a em vários estágios em interno circuito de aquecimento casas, piscinas, estufas.

Uma inovação tecnológica, uma bomba de calor, é procurada no mundo há algumas décadas, mas começou a aparecer no mercado russo há relativamente pouco tempo.

Tipos funcionais de bombas de calor por fonte de energia

Água subterrânea (popularmente conhecida como “água salgada” - devido ao uso frequente de solução salina como refrigerante).

Limitado pequeno em tamanho as áreas são equipadas com sondas de solo, as grandes - com coletores dimensionais completos. O refrigerante que circula pelo circuito externo atrai energia térmica, que fica contida de forma dispersa em cada ambiente. Quando aquecido, o líquido de troca de calor (é usada solução de amônia, freon ou glicol) passa por um evaporador (transformando o estado de agregação em um estado gasoso) e depois por um compressor (comprimindo o gás para aumentar as características de desempenho e capacidade térmica). Nó central- um condensador que coleta o calor do solo e o transfere para o circuito interno (sistema de aquecimento por cujas tubulações circula a água - distribuirá a energia recebida ao longo do perímetro da área acessível para aquecer o objeto alvo). Ao liberar calor, o refrigerante retorna ao estado líquido de trabalho e flui novamente pelos tubos subterrâneos (a válvula redutora de pressão não permite a passagem do gás) - começa o próximo ciclo, cada um dos quais fornece, em média, 50 W por metro de profundidade de poço.

Princípio de funcionamento semelhante, a única diferença é que em vez de sondas que retiram calor do solo, ele é acumulado compressores de ar. O trocador de calor transfere a energia recebida para o sistema como no caso acima aquecimento líquido, ou diretamente na ventilação interna - relevante para reduzir os custos de manutenção de caves, estufas e outros locais com controlo obrigatório de temperatura e humidade.

Princípio de funcionamento semelhante, a única diferença é que em vez de sondas que retiram calor do solo, ele é acumulado por compressores de ar

Água Água

Requer acesso direto ao solo ou águas superficiais. A primeira opção permite obter maior estabilidade (os reservatórios subterrâneos não congelam no inverno). Extremamente opção eficaz, especialmente para aquecimento de piscinas - a diferença anual na temperatura da água num poço é de 10 - 15 graus, mas ao mesmo tempo, e a implementação mais trabalhosa - uma bomba de calor nesta configuração só pode ser montada por um pessoa que possui as habilidades e está equipada com ferramentas profissionais.

Bomba de calor do sistema Frennet (elemento de calor de fricção)

O design não tem relação com os anteriores e é diferente alta eficiência(no entanto, os entusiastas e a publicidade sobrestimam este valor). Patenteado por Evgeny Frennet em 1977, o circuito é simples, confiável e permite montar uma bomba de calor eficaz com as próprias mãos. Existem diversas modificações com posicionamento diferente e modificação de unidades de trabalho (uma versão será descrita em detalhes abaixo), mas princípio geralé a mesma coisa: o cilindro é colocado em outro maior, as lacunas são preenchidas com óleo. De um lado do pequeno elemento existe um motor elétrico, do outro um radiador que distribui o calor por toda a sala. O aquecimento do refrigerante ocorre devido à rápida rotação do cilindro interno conectado ao acionamento elétrico. O método provou sua eficácia na prática e é utilizado com sucesso não apenas para aquecimento de pequenas instalações residenciais, mas também para necessidades industriais.

Obviamente, os custos exatos de aquisição e instalação de uma bomba de calor só podem ser calculados num caso individual - cada tipo tem as suas próprias características. As instalações no solo custam cerca de 4 a 7 mil euros - e isto não tem em conta o preço da obra de instalação (que também não é barata - nomeadamente a perfuração de um poço para sondas). Nem todo mundo consegue desembolsar, sem piscar, tal quantia por um aparelho que se pagará em menos de 2 a 3 anos (como mostra a prática, esse parâmetro depende do tamanho da sala e de seu isolamento térmico ). Quem quer economizar dinheiro, mas sem jogar fora essas quantias, pode montar sozinho uma instalação de aquecimento - com mãos retas e conhecimentos básicos de ferramentas de soldagem, esta é uma tarefa viável para um iniciante. O custo dos materiais e consumíveis de uma unidade com características semelhantes à de fábrica não ultrapassa os 500 - 1000 euros.

O custo dos materiais e consumíveis de uma unidade com características semelhantes às de fábrica não ultrapassa os 500 - 1000 euros

Este é um diagrama clássico de um elemento trocador de calor operando segundo o princípio de uma máquina de Carnot inversa (descrita acima). Compatível com instalações de ar, água e geotérmicas. O procedimento não é muito complicado, pois a maioria dos detalhes pode ser encontrada em formulário finalizado, o único problema para um não especialista é calcular as características ideais: potência do compressor, composição do refrigerante, diâmetro do tubo, número de voltas da bobina - existem muitos parâmetros e cada um tem seu próprio efeito na qualidade e na vida útil.

Os sites que vendem esses sistemas de aquecimento tradicionalmente contêm calculadoras on-line para calcular equipamento necessário. Separadamente, você pode encontrar na Internet aplicativos especiais para engenheiros envolvidos em engenharia de energia térmica - programas CoolPack, Copeland e similares. Claro que um verdadeiro especialista dará uma avaliação mais precisa, por isso, se for possível utilizar os seus serviços, deverá recorrer imediatamente a esta opção.

Os sites que vendem esses sistemas de aquecimento tradicionalmente contêm calculadoras online para calcular o equipamento necessário.

Peças principais e consumíveis (para bomba de calor de 10-15 kW)

• Tanque (aço inoxidável) - 100 litros.
• Tubo de cobre - para uma bobina com espessura de parede superior a 1 mm.
• O compressor é totalmente idêntico ao utilizado no ar condicionado. Considerando que tradicionalmente a vida útil de um capacitor é maior que a dos aparelhos de ar condicionado em geral, vale a pena vasculhar os modelos quebrados e que não funcionam ou procurar uma peça acabada separadamente. Alta potência e capacidade de trabalhar no verão lado reverso, para resfriar o ambiente, complementa o baixo nível de ruído (se você tiver a sorte de encontrar uma peça de reposição para um sistema split de alta qualidade).
• Tanque de plástico - mínimo 80 litros. Se tornará a carcaça do evaporador.
• Dispositivos de fixação, ventilação, válvula de drenagem, mangueiras e válvulas. Juntas, acoplamentos, vedações e adaptadores de encanamento para todos os itens acima.
• Equipamentos elétricos: relés, eletrodos, etc.
• Freon. O refrigerante médio tem ponto de ebulição de -10 e condensa a cerca de -50. O modelo R422 ainda atende a todas as normas ambientais e atende integralmente aos requisitos.
• Manômetros, amperímetro ( Corrente inicial ligar o compressor pode causar uma carga forte, mas de curto prazo, na rede. Vale a pena certificar-se com antecedência de que todos os distribuidores suportam até 40 amperes).

• O compressor é instalado de forma firme e confiável por meio de suportes na parede. Uma válvula é soldada acima da entrada para encher o sistema de refrigeração.
• A bobina espiral está montada. Você precisa descobrir a área necessária dos tubos - a fórmula de cálculo está anexada: A potência total da instalação é dividida pelo produto da diferença nas temperaturas do sistema e o coeficiente de condutividade térmica do cobre na água (um número constante igual a 0,8).
• Qualquer tubo reto se transforma facilmente em uma bobina depois de enrolado em um cilindro apertado - um cilindro de gás é perfeito como estrutura (ajudará a manter a mesma forma e passo de cada volta). É importante manter a estanqueidade total em cada conexão, não desprezando vedações, anéis e gaxetas.
• A peça acabada é montada dentro de um tanque de metal. Para isso, corta-se ao meio, entra uma bobina (o condensador entra por cima para que não se acumulem bolhas no interior), tudo é germanizado bem e o corte é soldado.
• A base do evaporador será um tanque de plástico (de preferência com gargalo largo). É mais conveniente levar o maior volume possível. Aqui a bobina de cobre é calculada, torcida e instalada completamente de acordo com o diagrama acima. A água é fornecida e descarregada em plástico comum canos de esgoto, é obrigatória a instalação de válvula termostática.

O compressor é instalado de forma firme e segura usando suportes na parede

• Ao montar, soldar as extremidades dos tubos, peças individuais em um único sistema. É importante verificar a estanqueidade das costuras e juntas, por exemplo, com uma bomba de vácuo.
• O autopreenchimento com freon não é recomendado. Mas se não for possível entrar em contato com um especialista, será necessário bombear pelo menos 2 kg de refrigerante. Não há necessidade de pressa; após o reabastecimento, a pressão é verificada constantemente por vários dias e todas as áreas suspeitas são esfregadas com água e sabão (isso ajudará a identificar vazamentos).
• A eletrônica inclui um relé monofásico, um fusível, uma blindagem e um trilho - dois sensores de temperatura estão conectados a ele - na saída (até 40 graus), no evaporador (próximo de zero - sem desligar a bomba de calor com suas próprias mãos ou automaticamente quando o congelamento resultará e destruirá todo o sistema).