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Bomba de calor: consejos sobre selección, características.

Las bombas de calor funcionan con fuentes de energía renovables y gratuitas. El know-how extrae el calor latente del agua, el suelo e incluso el aire. Este tipo de suministro de agua caliente y calefacción de espacios es relativamente nuevo. Y por lo tanto, el sistema de ingeniería requiere una selección cuidadosa y decisiones informadas..

Tabla de contenido:

El dispositivo y el principio de funcionamiento de la bomba de calor.

Los científicos buscan fuentes de energía alternativas. Hay varias razones para esto. Los principales son: recursos terrestres limitados, ahorro de costos y respeto al medio ambiente de los sistemas..

La bomba de calor es un ejemplo del uso de energía del medio ambiente. Proviene del suelo, el aire o el agua. Por lo tanto, los dispositivos se dividen en los siguientes tipos: “salmuera – agua”, “aire – agua” y “agua – agua”. Además, el calor puede ir directamente al aire a través de la ventilación..

La idea de las bombas de calor nació en 1982 en el Reino Unido. Tres años más tarde, Peter Ritter von Rittinger lo perfeccionó e implementó el primer sistema de este tipo en el mundo. Es el inventor oficial de la bomba de calor..

Luego vino Robert Weber, quien comenzó a extraer energía del suelo. Y fue un accidente lo que lo impulsó a hacer esto. Al tocar la pipa caliente, se dio cuenta de que el calor se escapaba espontáneamente. Y se puede reutilizar.

A través de experimentos, comenzó a conducir agua a través de una tubería en espiral, calentando simultáneamente aire y agua. Así es como se desarrolló el principio de funcionamiento de la bomba de calor..

Hoy en día, se utiliza para calentar los siguientes objetos:

  • casas particulares,
  • parques acuáticos para niños,
  • establecimientos educativos,
  • centros de oficina,
  • piscinas,
  • Centros comerciales.

Para la bomba de calor, se coloca una tubería debajo de la superficie del suelo. El portador térmico atraviesa su estructura y se calienta varios grados. En el evaporador, el calor acumulado se transfiere a la bomba. Al mismo tiempo, el refrigerante hierve a alta presión y a una temperatura de -50 ° C. Los vapores se generan en el compresor. La energía de bajo grado bajo presión se convierte en energía de alto grado. Además, en el condensador, tiene lugar el intercambio de calor entre el gas caliente y el portador térmico. El agua caliente ingresa al sistema de suministro de agua y el refrigerante enfriado continúa circulando en la estructura..

Las bombas de calor tienen las siguientes características:

  • precio,
  • área de la habitación climatizada,
  • poder,
  • dimensiones ocupadas por el equipo,
  • fuente de energía,
  • el consumo de energía,
  • toda la vida.

El sistema se instala, tanto al construir una casa nueva como al aislar una vieja.

Ventajas y desventajas del sistema

La bomba de calor para calefacción tiene una serie de ventajas sobre las calderas de gas y combustible sólido:

  • Seguridad contra incendios,
  • energía oculta libre del medio ambiente,
  • requisitos simplificados para la ventilación de la habitación,
  • posibilidad de aire acondicionado en climas cálidos,
  • autonomía,
  • facilidad de manejo,
  • sin chimenea,
  • compacidad relativa del equipo,
  • silencio,
  • no explosivo,
  • sin olor a combustible,
  • operación 16-20 años antes de la revisión.

Por otro lado, el sistema tiene sus inconvenientes:

  • calentar agua a un valor máximo de 50 – 60 ° С,
  • gran tamaño del arancel estatal sobre la importación de equipos,
  • amortización a largo plazo del sistema en 5 a 10 años,
  • la necesidad de una gran contribución de fondos por única vez,
  • complejidad de la instalación de ubicaciones subterráneas,
  • poco uso práctico en el país,
  • Disminución de la eficiencia de la bomba con más calentamiento de agua..

Tipos de dispositivos

Las bombas de compresión operan desde la red eléctrica y las bombas de absorción aún funcionan con combustible..

Dependiendo del tipo de fuente de energía, los dispositivos de calefacción se dividen en bombas de calor geotérmicas, análogos de aire y sistemas basados ​​en materias primas secundarias..

Los sistemas geotérmicos utilizan el calor del agua subterránea / superficial o del suelo. Están cerrados o abiertos..

Los sistemas cerrados se subdividen en:

  • Bombas horizontales con dispositivo colector ubicado por debajo del nivel de congelación del suelo.,
  • vertical con inmersión del colector en pozos a una profundidad de 100-200 m,
  • bombas de agua con anillos absorbentes en depósitos.

Las bombas abiertas devuelven el agua una vez que ha pasado por la tubería. En la práctica, esto es posible con una gran reserva y al recibir el permiso de la autoridad ambiental..

Las bombas de calor de aire extraen el calor latente de las masas de aire a temperaturas de hasta -20 ° C.

El calor de las tuberías, es decir, el calor secundario, es aconsejable para su uso en grandes empresas industriales..

Las bombas pueden generar el 100% del calor del local o servir como fuente adicional de calefacción. Tal explotación se llama monovalente y bivalente, respectivamente..

Varios aires acondicionados modernos realizan la función de calefacción aire-aire. Pero su rango de temperatura es limitado. Si la bomba de calor proporciona calor durante todo el año, entonces el análogo independiente no funciona a temperaturas negativas..

Cálculo y selección de bombas de calor para el hogar.

Al instalar un sistema de calefacción por bombeo, es mejor dar preferencia a la calefacción por suelo radiante que a los radiadores. Porque cuanto menor es la diferencia de temperatura entre la fuente de calor y su nivel requerido, más eficiente es el calentamiento..

Es importante comprender si el sitio permite la instalación del colector. Una red horizontal requiere un área grande. Al mismo tiempo, no se pueden erigir estructuras sobre él, ya que el suelo no recibirá la energía solar necesaria..

Si la casa tiene un buen sistema de ventilación, entonces se puede integrar un sistema de calefacción de aire..

La potencia de la bomba de calor se selecciona según el modo de uso. Recordemos que existe un uso de equipos monovalente y bivalente. En nuestro país, la estación fría ocupa una pequeña parte del tiempo, es decir, de 35 a 40 días con temperaturas inferiores a -10 ° C. Por lo tanto, es más conveniente conectar la calefacción tradicional durante este período. Y el resto, bombas de calor bivalentes para el hogar para reducir el costo del sistema. Esto ahorrará dinero en trabajos de tierra para instalar una red de calefacción compleja. En este caso, la distribución de energía óptima será una proporción de 60:40. Donde la gran carga está en la tecnología de know-how.

En caso de cortes de energía periódicos, vale la pena aumentar la potencia de la bomba en un factor de corrección. Lo que equivale a 0,3 por cada hora sin electricidad por día.

Está claro que cuanto mayor sea la temperatura de la fuente de energía, más eficientemente funcionará el sistema de calefacción alternativo. Hay varias opciones de fuentes de alimentación para ella..

En regiones cálidas, las bombas de calor aire-aire y aire-agua serán eficientes. En regiones de latitudes medias, es aconsejable utilizar este tipo de equipo como bivalente, junto con una fuente convencional de calefacción y calentamiento de agua..

Una bomba de calor de agua a agua está mejor diseñada con la toma de agua de los pozos que de los depósitos abiertos. Dado que este último se congela hasta el fondo en invierno.

Pero no siempre hay aguas subterráneas o un embalse cerca de la casa. Una opción universal es un sistema que extrae calor del suelo. Porque está en todas partes. Al mismo tiempo, a una profundidad de 2.5 – 3 m, su temperatura promedia + 10 ° С por año. Que no cambia significativamente durante la temporada de frío..

Los colectores horizontales para la recogida de calor son más económicos. Pero tienen una serie de desventajas en comparación con sus contrapartes verticales:

  • la temperatura en una profundidad es mayor que debajo de la capa superior del suelo,
  • solo pequeños espacios verdes pueden crecer en la superficie.

En un sitio con intercambiadores de calor verticales, se pueden plantar árboles y se pueden erigir estructuras.

La unidad de bombeo puede ensamblarla usted mismo, pero es mejor contactar a un especialista. Porque su diseño es complejo y caro. Y no hay instrucciones de recolección secuencial de alta calidad..

Con un sistema de control bien pensado, es posible mantener diferentes temperaturas en diferentes estancias de la casa..

Las bombas de calor han recibido críticas positivas en el extranjero. Desafortunadamente, en el territorio de nuestro país, una fuente de energía alternativa sigue siendo un placer costoso sin un uso práctico generalizado. Por lo tanto, es más recomendable dar preferencia a los fabricantes de bombas internacionales. Sus tecnologías están probadas en la práctica.

Al instalar bombas de calor, es necesario cuidar el aislamiento adicional de la habitación. El complejo de obras incluye la sustitución de ventanas de doble acristalamiento, revestimiento de paredes con material aislante del calor..

Costos de la bomba de calor

La inversión en un sistema de calefacción depende de su tipo, fabricante del equipo, volumen de perforación y tarifas eléctricas..

El precio de las bombas de calor geotérmicas al instalar la sonda será:

  • dispositivo – $ 7500.,
  • instalación del sistema – 7500 USD.,
  • costos operativos – 500 USD en el año.

Sistemas de colectores horizontales:

  • bomba – $ 7500.,
  • instalación – $ 3700.,
  • gastos mensuales – 560 USD.

Bomba de calor “agua a agua”:

  • equipo – $ 7500.,
  • trabajo de instalación – 5000 USD.,
  • costo de electricidad – 450 USD.

El sistema de calefacción de aire es el análogo más económico. Dado que no se requieren trabajos de excavación. Sin embargo, los costos operativos son más altos:

  • bomba – $ 10,000.,
  • instalación – 620 USD.,
  • servicio – 750 USD.

Comprar una bomba de calor significa comprar:

  • el equipo en sí,
  • depósito de inercia,
  • caldera de calentamiento de agua.
  • sistema de comunicación entre todos los elementos,
  • consola de control y monitorización.

Y el trabajo de la tierra implica las siguientes etapas:

  • limpiar el área de vegetación y elementos sólidos, como piedras,
  • Perforar el número requerido de pozos o zanjas.,
  • colocación y disposición de colectores,
  • construcción de pozos de prueba,
  • conectar la tubería al sistema de calefacción, suministro de agua o ventilación,
  • reclamación de tierras,
  • configuración del sistema.

Fabricantes de bombas de calor

Una bomba de calor casera es excelente, pero no confiable. Por lo tanto, es mejor prestar atención a los fabricantes eminentes. Quienes prueben sus tecnologías y sus especialistas acudirán al rescate a tiempo durante la instalación, reparación y mantenimiento de los equipos..

NIBE Industrier es una reconocida empresa internacional de sistemas de calefacción. Sus desarrollos utilizan fuentes de alimentación alternativas y ecológicas. Los productos NIBE están certificados en Europa y América. Esto significa que cumple con los parámetros de confiabilidad y eficiencia..

Viessmann tiene una trayectoria de 100 años en el desarrollo de sistemas de refrigeración, calefacción y aire acondicionado. Los equipos de transferencia de calor se fabrican y modernizan desde hace más de 30 años. Desde el inicio del principio de uso de calor ecológico. Las bombas se venden en 70 países del mundo con producción en 10 de ellos..

El equipo de calefacción es vendido por la empresa internacional alemana Vaillant. Pero los equipos de energía renovable son solo una de sus actividades. La exportación del fabricante cubre 60 países..

La empresa ucraniana “FLY-TEK” LLC ofrece sistemas ensamblados a partir de componentes extranjeros. El costo de sus bombas de calor es un 30% menor que el de sus contrapartes internacionales..

Sintek opera en el mercado ucraniano desde hace 10 años. Fabrica equipos de calefacción bajo la marca SintSolar. En 2000 fue premiada por el desarrollo de tecnologías eficientes.

En 2005, la empresa Atmosystems de Krasnodar lanzó la producción de bombas de calor. Después de eso, se convirtió en distribuidora del fabricante internacional Heliotherm. Este último es el único fabricante de bombas de calor nominado para el Premio Nacional Australiano de Tecnología de Conservación de Energía y Medio Ambiente..

Cuidado de la bomba de calor

El mantenimiento implica una inspección profesional anual de todos los elementos del sistema..

Es necesario encender la bomba unas horas después de la instalación para que el sistema se precaliente.

El lavado, las reparaciones de emergencia y el mantenimiento del sistema de calefacción suelen estar garantizados por el fabricante. Por lo tanto, conserve los documentos que confirmen la compra e instalación del equipo..

En ocasiones es recomendable utilizar el servicio de control de calidad a distancia de las bombas de calor. Esto le permitirá responder rápidamente a las desviaciones en el sistema. Lo proporciona el proveedor del sistema..