As bombas de calor são certamente uma das melhores invenções no campo dos sistemas de aquecimento. Literalmente, é possível extrair energia virtualmente livre diretamente do ar, da terra ou da água. Se você usar uma bomba de calor para a piscina, o custo de aquecimento da água pode ser reduzido significativamente.
Nós lhe diremos como escolher o modelo ideal de uso de energia “verde” para gerar calor que aquece a água. O artigo submetido ao artigo detalha o princípio do sistema. Conosco, você aprenderá como montar a unidade, como usá-la corretamente em condições de vida.
Conteúdo do artigo:
- Como tal bomba funciona?
- Como escolher um sistema adequado?
- Perda de calor do objeto
- Pontos importantes ao escolher uma bomba
- Recursos de montagem do dispositivo
- Bomba de calor auto-fabricada - é real?
- Conclusões e vídeos úteis sobre o tema
Como tal bomba funciona?
A energia está em toda parte, mesmo naqueles objetos que nos parecem extremamente frios. Apenas esta energia tem um baixo potencial. As bombas de calor podem extraí-lo do ambiente e convertê-lo em energia com alto potencial. Nesta condição
energia térmica pode ser usado para aquecimento.Bombas de calor, no entanto, como refrigeradores, funcionam segundo o princípio de Carnot. O refrigerador move a energia de calor da câmara para o espaço circundante para criar o efeito de resfriamento e, em seguida, a bomba de calor funciona na direção oposta.
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O uso ativo de bombas de calor para o tratamento de temperatura da água na piscina devido aos custos de energia mais baixos e eficiência suficiente para o aquecimento da água
Nos esquemas de organização da piscina, as bombas de calor são instaladas após os filtros de areia, de modo que a água aquecida não resfrie quando passa por outros dispositivos antes de ser fornecida à piscina.
Na área de equipamentos de piscina, as bombas de calor ar-água mais comuns. O setor oferece opções prontas para conexão a redes monofásicas e trifásicas.
No entanto, no equipamento técnico de piscinas particulares, outros esquemas de bomba de calor também são usados com a entrada de calor de águas subterrâneas ou rochas.
Na maioria das vezes, bombas de calor são usadas no arranjo de reservatórios artificiais estacionários e temporários.
As bombas de calor fazem um excelente trabalho na preparação de água para piscinas internas, especialmente se houver problemas com o fornecimento de eletricidade.
Para reduzir a carga na bomba de calor, ela é complementada com outros meios de energia alternativa: painéis solares ou coletores
Pavilhões temporários e estacionários fechados para piscinas de verão, aviões, toldos, etc. cobrindo a tigela reduzirão significativamente o consumo de calor.
Bomba de calor no aquecimento de água da piscina
Localização da bomba de calor no layout do equipamento
A bomba para arranjo da piscina como ar-para-água
Terra-água da bomba de calor para o reservatório artificial
Aplicação para equipar estruturas abertas
Equipamento para aquecimento de água em piscina coberta
Bateria solar como um complemento para a bomba de calor
Regras para manter a temperatura da água na piscina
Tal sistema consiste em duas partes principais - externas e internas, entre elas o compressor e o evaporador. Então, o refrigerante circula através de um sistema de tubos que estão do lado de fora. Ao mesmo tempo, absorve a energia dispersa na terra, na água ou no ar, dependendo do tipo de bomba.
Em seguida, o refrigerante passa através da câmara do evaporador, cheio de refrigerante (geralmente freon). O refrigerante ferve a uma temperatura muito baixa. Quando aquecido em contato com a energia térmica de baixo potencial, passa para o estado gasoso e entra no compressor.
Este diagrama mostra claramente a estrutura e operação de uma bomba de calor que coleta calor. baixo potencial do meio ambiente e converte em energia térmica de alto potencial (+)
Aqui o gás é aquecido e movido para o condensador. Então o refrigerante esfria, retornando ao estado líquido novamente, e o calor que ele coleta entra no sistema de aquecimento interno, ou seja, no sistema de aquecimento da casa ou, neste caso, a piscina. O ciclo é repetido muitas vezes.
Naturalmente, para a operação de tal sistema, ou seja, unidades de bombeamento, será necessária uma certa quantidade de eletricidade, sem acesso ao qual o sistema não poderá funcionar.
Mas a quantidade de eletricidade requerida pela bomba de calor é cerca de quatro vezes menor do que o custo de aquecer diretamente a água com um aquecedor elétrico. Com um consumo de menos de 2,5 kW de energia para o funcionamento da eletricidade, a bomba de calor pode produzir mais de 10 kW de energia térmica.
Como escolher um sistema adequado?
As características de design da bomba de calor tornam-na mais resistente aos efeitos da alta umidade do que qualquer outro sistema de aquecimento de água. Mas você precisa escolher o certo tipo de bomba de caloristo é determinar a fonte de energia térmica com baixo potencial.
Quanto mais estável a temperatura ambiente, mais eficientemente a bomba de calor opera. A terra é considerada, a este respeito, a melhor opção, mas a implementação prática requer o cumprimento de um número de condições não muito simples.
Esta tabela permite determinar o poder da bomba de calor para a piscina. Os cálculos são feitos levando em conta a presença de uma camada protetora do sol (+)
Você precisará de um terreno espaçoso e terraplanagem em grande escala. Os tubos através dos quais a água circula terão de ser colocados na espessura do solo, nem sempre é possível e conveniente cumprir este requisito. Bombas de calor terra-água raramente são usadas para piscinas.
Bomba de calor de água é um pouco mais fácil de organizar, porque a água é usada como fonte de energia. A melhor opção - localizada perto de um reservatório: lago, lago, rio, etc.
Nem todos os proprietários de terras têm acesso a esses recursos. Uma solução mais acessível para o problema é baixar os canos de água para o poço ou poço. Isso significa que, no site, você pode ter que construir uma fonte adicional de água.
Menos tempo e esforço serão necessários para instalar uma bomba de calor que consuma energia dispersa em massas de ar. Para organizar a troca de ar intensiva, use ventiladores poderosos. Nem colocar canos no chão nem perfurar um novo poço.
Bombas de calor ar-água permitem que você aqueça uma grande quantidade de água na piscina com o mínimo de energia elétrica
Evidentemente, a eficiência do aquecimento com uma bomba de calor a ar pode ser um pouco menor do que quando se usam fontes de energia estáveis como terra ou água. No entanto, para uso durante a temporada da primavera ao outono, e não durante todo o ano, este modelo se encaixa perfeitamente. A maioria das piscinas nas áreas utilizadas durante este período.
A bomba de calor também pode ser usada em conjunto com outros sistemas de aquecimento, por exemplo, com aquecimento elétrico. Para aquecimento doméstico, esses modelos são às vezes combinados com uma caldeira a gás ou elétrica. Isso é especialmente apropriado em áreas com clima severo, já que quando a temperatura do ar está abaixo de -20 graus, a eficiência das bombas de calor diminui drasticamente.
Característica de qualquer modelo industrial da bomba de calor - preço alto. Você pode reduzir custos se você mesmo construir esse dispositivo. Esta não é tarefa muito difícil, muitos artesãos lidaram com sucesso com isso. Mas os modelos industriais são mais confiáveis, mais eficientes e mais fáceis de gerenciar.
Segundo as análises, o alto custo do modelo industrial de uma bomba de calor compensa nos primeiros dois anos de operação e, às vezes, em apenas alguns meses. É muito importante escolher um modelo cujo poder corresponda exatamente às necessidades do objeto no calor.
Perda de calor do objeto
Para escolher a bomba de calor certa para a energia, é necessário determinar a perda de calor da piscina na qual o dispositivo será instalado.
No caso da piscina deve ser considerado:
- o lugar onde a piscina está localizada;
- disponibilidade e grau de confiabilidade da piscina;
- o volume da bacia de banho;
- temperatura inicial da água;
- óptima temperatura da água balnear;
- a presença de fatores adicionais que afetam a mudança na temperatura da água: aquecimento do ar em um edifício coberto, ar condicionado, etc.
Para calcular a perda de calor de uma estrutura, alguns especialistas recomendam o uso da metodologia descrita no DBN B.2.5-67: 2013. A potência da bomba deve ser 30% superior ao tamanho do pool de perda de calor.
Este esquema permite que você tenha uma idéia da possível perda de calor na piscina, dependendo do impacto de fatores externos. Quanto menores essas perdas, mais eficientemente a bomba de calor funcionará.
Estes cálculos são bastante específicos, é melhor confiar a eles um especialista. Conselhos úteis podem ser obtidos de profissionais experientes que estão envolvidos na produção ou venda de bombas de calor. Útil ao escolher uma bomba de calor também será informação sobre a capacidade do dispositivo de permutador de calor.
Ao escolher uma bomba de calor de ar para pré-aquecer a água da piscina, existem vários fatores que influenciam o grau de perda de calor em um edifício, por exemplo, a presença ou ausência de abrigo.
Este indicador reflete o consumo de energia térmica para o aquecimento da água da piscina por um determinado período de tempo.
De uma forma simplificada, a fórmula pode ser semelhante a:
P = 1,16 X ΔT / t X V (kW)
Onde
- 1,16 é o fator de correção da perda de calor;
- ΔT é o número de graus que separam a temperatura inicial e final da água na bacia, ºС;
- t é o tempo de operação do dispositivo até que a temperatura da água requerida, hora, seja alcançada;
- V é o volume da bacia de banho, filhote. m
Naturalmente, esta fórmula não leva em conta uma série de fatores, como o efeito do aquecimento na piscina interior, a presença de ar condicionado, a presença de isolamento, etc.
Mas ao escolher um modelo de bomba de calor adequado, esse cálculo pode ser muito útil. Durante os cálculos, é útil ter em conta que a temperatura ideal para uma piscina interior é de 28 graus e a temperatura da água é de 24 graus.
Pontos importantes ao escolher uma bomba
Escolhendo uma bomba de calor adequada, você deve ser guiado não apenas pela sua potência. Outros fatores também são importantes. Por exemplo, estas são as dimensões de uma bomba que se assemelha a uma grande caixa de metal.
O local de instalação é geralmente escolhido com antecedência, você deve se certificar de que o modelo selecionado irá subir livremente lá, deixando espaço suficiente para a pessoa que irá instalar e manter o dispositivo.
Quanto menor a diferença entre a temperatura do ar exterior e a temperatura da água na piscina, maior será o efeito da bomba de calor e maior será o seu desempenho.
O controlo automático de alguns modelos permite-lhe alterar o funcionamento da bomba, tendo em conta não só o temperatura, mas também a taxa de resfriamento de água na piscina, bem como a capacidade do edifício (se estamos falando de uma piscina interior) mantenha aquecido
Durante a operação, a bomba de calor vibra e produz ruído. Quanto menos barulho no site, melhor. Antes de comprar, você deve encontrar uma maneira de estimar o nível de ruído que os diferentes modelos de bombas de calor emitem.
A disponibilidade de uma unidade de controle automático pode afetar significativamente o custo da unidade. Se os fundos permitirem, não abandone este complemento moderno e conveniente. Em primeiro lugar, a automação aumenta o conforto durante o uso do equipamento, uma vez que não é necessário distraí-lo constantemente para ligá-lo, ajustar, desligar, etc.
O sistema de controle automático de bombas de calor modernas facilita o funcionamento do dispositivo, aumenta sua eficiência e prolonga a vida útil.
Em segundo lugar, o funcionamento do dispositivo no modo automático aumenta significativamente a sua vida útil, ou seja, vida útil. Mas os colapsos ainda são possíveis. Para minimizar os problemas associados com a operação da bomba de calor, ajudará a disponibilidade de documentos corretamente executados para o serviço de garantia do dispositivo.
No entanto, a presença do formulário oficial com o selo não é suficiente. Às vezes, os vendedores estão modestamente calados sobre o fato de que o reparo da garantia é realizado apenas por uma empresa especializada, localizada a cem quilômetros do local de instalação do equipamento.
Aconteceu também que, para reparo, o dispositivo tinha que ser enviado para o exterior. Tal serviço de garantia é extremamente inconveniente, já que leva meses inteiros do proprietário.
Os artesãos, que podem reparar eletrodomésticos facilmente, devem estudar as características do dispositivo do modelo selecionado e o acesso a peças sobressalentes com antecedência. Se as peças necessárias não estiverem disponíveis em algum lugar próximo, elas terão que ser especialmente encomendadas, pagas para entrega a longo prazo, etc. A premeditação ajuda a evitar tais problemas.
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Um critério importante na escolha de uma bomba de calor para preparar a água em uma piscina é o tipo de instalação do tanque: aterrado ou enterrado no solo. Primeiro precisa de um sistema mais potente
Um fator importante na escolha do equipamento é o volume de água que será aquecido pelo sistema de bomba de calor.
A maioria dos modelos de bombas de calor ar-água é projetada para tratamento de água em piscinas de até 10.000 litros. Se a taça for maior, é necessário um cálculo individual.
Bombas de calor para equipar piscinas são caracterizadas por um esquema de controle extremamente simples. Os modelos são complementados com sensores de temperatura, displays, termostatos embutidos
As especificidades da escolha da bomba de calor para a piscina
Contabilizando o volume de água aquecida
Capacidades de bomba de calor padrão
Dispositivos de controle e monitoramento
Se o custo de uma bomba de calor fabricada na fábrica parecer "alto", pode ser faça você mesmo. A forma como a unidade é construída a partir de quase materiais residuais é apresentada no artigo recomendado por nós.
Recursos de montagem do dispositivo
A ordem de conexão da bomba de calor para a piscina depende do modelo específico. Portanto, antes de começar o trabalho, você deve estudar cuidadosamente as instruções do fabricante e seguir com precisão os requisitos e recomendações nele estabelecidos. Normalmente, os modelos industriais são fornecidos já montados e com um conjunto de componentes necessários para a instalação.
O esquema da bomba de calor ligada à piscina:
1 - Bomba de calor para a piscina
2 - Dispositivo de controle remoto
3 - Água limpa para a piscina
4 - Bomba de circulação
5 - Bypass (canal de bypass) e válvulas de controle
6 - Tubo de abastecimento de água da piscina
7 - Filtrar
Durante a conexão, você precisará instalar um par de tubos, bem como fornecer energia. O aquecedor é instalado no sistema de manutenção da piscina para que fique localizado após o sistema de filtragem e em frente ao clorador.
Como mostrado neste diagrama, a bomba de calor deve ser conectada após o filtro de água, mas antes do dispositivo para sua cloração
É muito importante escolher o local certo para instalar o equipamento. Normalmente bomba de calor ar-agua é uma unidade de tamanho impressionante, que lembra o condicionador de ar do sistema split de unidade externa.
Para instalar uma bomba de calor a ar, você precisa escolher um local suficientemente espaçoso que deve ser protegido de fatores externos, por exemplo, com um toldo
Um local para instalar esse equipamento deve atender aos seguintes requisitos:
- boa ventilação;
- nenhum obstáculo ao movimento de massas de ar;
- distanciamento de fogo aberto e outras fontes de calor;
- proteção contra fatores ambientais externos: precipitação, detritos caindo de cima, etc .;
- disponibilidade para manutenção e reparos necessários.
Na maioria das vezes, a bomba de calor é instalada sob um dossel. Por uma questão de proteção adicional, você pode instalar um par de paredes laterais, mas elas não devem interferir com o fluxo de ar, que é soprado pelos ventiladores.
A bomba é montada em uma armação de metal, a base deve ser estritamente horizontal. Isso minimizará problemas como vibração e ruído durante a operação do dispositivo, além de proteger o dispositivo contra danos.
A bomba de calor a ar deve ser instalada em uma base firme e estritamente horizontal. Isso reduzirá a vibração quando estiver funcionando e reduzirá a quantidade de ruído.
Ao instalar uma bomba de calor e conectá-la ao sistema, é importante garantir que todos os seus elementos estejam limpos. Não faz mal verificar a superfície interna dos tubos com os quais a conexão é feita.
Todas as juntas de tubos através dos quais a água circula devem ser cuidadosamente vedadas e verificadas quanto a vazamentos. Para que a vibração da bomba de calor durante sua operação não seja transmitida para o resto do sistema, faz sentido considerar a opção de conexão usando mangueiras flexíveis.
O fornecimento de energia para a bomba de calor exigirá atenção especial. Deve cumprir integralmente as regras de instalação de equipamentos elétricos, levando em consideração todos os requisitos de segurança contra incêndio.
Perto da piscina geralmente há um alto nível de umidade, e a probabilidade de contato elétrico com a água aumenta significativamente. Portanto, é necessário isolar cuidadosamente todos os locais dos contatos elétricos, além de protegê-los contra possíveis contatos com a umidade.
No esquema de conectar a bomba de calor à fonte de alimentação, é imperativo ligar os disjuntores, que são equipados com sensores que reagem ao aumento da temperatura. Dispositivos de proteção que evitam correntes de fuga também serão necessários.
Todos os nós condutores devem ser aterrados sem falhas. Para conectar os cabos, tanto a energia quanto o controle, você precisará de blocos de terminais especiais. As instruções do fabricante geralmente indicam a seção transversal necessária dos cabos elétricos através dos quais você pode conectar o equipamento à fonte de alimentação.
Esses dados devem ser seguidos. A seção do cabo pode ser mais do que a recomendada, mas não menos.
A instalação de uma bomba de calor para aquecimento de água na piscina é feita de acordo com as recomendações do fabricante. Geralmente é instalado após o sistema de tratamento de água, mas antes do dispositivo de cloração, se disponível
Bomba de calor auto-fabricada - é real?
Se você fizer a bomba de calor, você pode economizar muito, mas a eficiência de tais dispositivos é um pouco menor do que a dos modelos industriais. Primeiro, faça os elementos individuais da bomba e, em seguida, eles são combinados em um sistema comum. O evaporador pode ser feito de um grande tanque de plástico. Dentro de instalar bobina de cobre.
Para fazer um tubo de bobina de cobre pode ser cuidadosamente enrolado em um cilindro de gás ou outro objeto cilíndrico adequado para dar a forma desejada. Da mesma forma, faça outra bobina - para o evaporador. Este elemento é colocado dentro de outro tanque, desta vez metal, a soldagem será necessária.
O compressor é simplesmente comprado ou removido de outro dispositivo, por exemplo, de um condicionador de ar quebrado. Quando esses três dispositivos estão prontos, eles estão conectados a um sistema comum. Então o compressor é carregado com refrigerante. Resta conectar o evaporador com o ventilador, que bombeia ar, e o condensador - para o sistema de aquecimento da água na piscina.
Significativamente mais complexo no dispositivo bomba de calor água-a-água. Para a sua construção requer a presença próxima a uma seção de um rio ou um reservatório natural, se eles não estiverem presentes, então os poços são perfurados. No entanto, se for impossível receber energia do ar por razões técnicas, esta opção também será útil.
Conclusões e vídeos úteis sobre o tema
A experiência prática de aquecer a água na piscina usando bombas de calor é apresentada no seguinte vídeo:
O princípio de funcionamento de uma bomba de calor a ar é claramente demonstrado aqui:
Este vídeo apresenta uma visão geral muito detalhada da operação e design do modelo de bomba de calor ar-água:
A bomba de calor é uma forma conveniente, eficiente e ecológica de aquecer a piscina. Com o funcionamento adequado, o custo do modelo será compensado muito rapidamente e a instalação competente aumentará significativamente a vida útil do dispositivo.
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