Pompa di calore fai da te: diagramma, calcolo, applicazione

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Pompa di calore fai da te: diagramma, calcolo, applicazione
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Video: Pompa di calore : come dimensionarla correttamente ? 2024, Maggio
Anonim

Se consideriamo il problema del riscaldamento da un punto di vista puramente teorico, allora una persona ha molte soluzioni a questo problema. In re altà la situazione è un po' peggiore, poiché la scelta è limitata dal costo, dalla possibilità di mantenere l'impianto, ecc.

Riscaldamento con pompa di calore

Installare un sistema di riscaldamento con le proprie mani con una pompa del carburante è abbastanza redditizio in termini di facilità d'uso. Quando accesa, questa unità non fa rumore, non crea odori sgradevoli e, abbastanza piacevolmente, non è necessario installare un camino o altre strutture aggiuntive.

Tuttavia, un tale sistema dipende completamente dall'energia elettrica. Richiede una quantità minima di energia per funzionare, ma se per qualche motivo l'elettricità viene persa, il sistema smetterà di funzionare. L'assemblaggio di una pompa di calore con le proprie mani, come l'intera installazione nel suo insieme, è abbastanza economico. È poco costoso, proprio comeprocesso di servizio. Vale la pena notare che l'acquisto di un'installazione del genere è ancora piuttosto costoso.

Sistema di raffreddamento per pompa con refrigeratore
Sistema di raffreddamento per pompa con refrigeratore

Dettagli della pompa

Quando gli artigiani parlano di installare una pompa di calore, con questo intendono l'installazione di un determinato insieme di apparecchiature, e non solo una pompa. È importante notare qui che quasi tutte le sostanze con una temperatura di 1 grado Celsius e oltre possono diventare una fonte di calore per un tale sistema.

Tutti i sistemi sono suddivisi in diversi tipi, ad esempio "acqua - aria", "acqua - acqua", ecc. L'utilizzo di una pompa di calore si basa sul fatto che i corpi sono in grado di trasferire la loro energia termica ad altri corpi o all'ambiente. La prima parola di una coppia di solito indica il mezzo da cui viene prelevato il calore dato. La seconda parola definisce il tipo di vettore nel sistema, che riceverà questa energia termica. Nelle versioni moderne, la fonte di calore è solitamente l'acqua, l'aria o il suolo. Il design più semplice è quello che utilizza l'aria come fonte.

nicchia per pompa di calore
nicchia per pompa di calore

Efficienza del dispositivo

Naturalmente, l'efficienza di ciascuno dei dispositivi non è la stessa, ma dipende dal sistema in cui opera la pompa. Le installazioni aeree sono considerate le meno efficaci. Inoltre, le prestazioni di un tale sistema sono fortemente influenzate dalle condizioni meteorologiche. Le installazioni a terra sono caratterizzate da una buona stabilità. Il fattore di utilità di tali installazioni è compreso tra 2,8 e 3,3, il che è abbastanza buono. Le più efficaci sono state le installazioni "acqua - acqua". Ciò è in gran parte dovuto al fatto che la temperatura della sorgente è abbastanza stabile.

Elemento pompa
Elemento pompa

Quali sono i vantaggi dell'installazione

Come qualsiasi altro sistema, questo ha alcuni vantaggi che possono essere ottenuti dal suo proprietario.

L'assemblaggio e l'installazione di una pompa di calore con le proprie mani presenta i seguenti vantaggi:

  • Elevata efficienza economica. Con costi elettrici di 1 kW, ad esempio, puoi ottenere circa 3-4 kW di energia termica, il che è abbastanza redditizio. Vale anche la pena notare che queste cifre sono medie, poiché le cifre esatte dipendono fortemente dal design e dal tipo di unità.
  • Sostenibilità. Una pompa di calore automontata, come l'intero impianto nel suo complesso, non produce emissioni nocive nell'ambiente durante il suo funzionamento. L'uso di tali dispositivi non danneggia l'ambiente.
  • Versatilità. Quando si installano sistemi di riscaldamento tradizionali, si deve pagare costantemente il gas o altre sostanze. Gli impianti solari o le turbine eoliche non funzionano sempre in modo stabile. Le pompe di calore sono quasi universali e puoi installarle ovunque. La cosa principale è che il tipo di sistema sia scelto correttamente.
  • Vale la pena notare che il sistema termico è abbastanza multifunzionale. Se in inverno viene utilizzato, come si deve, per il riscaldamento, in estate può essere utilizzato come condizionatore d'aria.
  • La sicurezza del sistema di riscaldamento è a un livello abbastanza alto, poichéla temperatura delle unità di lavoro non supera i 90 gradi, non ci sono emissioni tossiche durante il funzionamento e non è necessario carburante per il loro funzionamento. Non è più pericoloso di un frigorifero.

Varietà di sistemi domestici

La pompa di calore per il riscaldamento domestico può essere del tipo ad assorbimento oa compressore. I più comuni sono i compressori. Tali sistemi possono anche essere assemblati da un vecchio frigorifero o condizionatore d'aria utilizzando un compressore funzionante di questi dispositivi. Oltre al compressore è necessario disporre anche di un espansore, un evaporatore e un condensatore. Per progettare una pompa di calore per il riscaldamento di una casa ad assorbimento, avrai bisogno anche di una parte come il freon assorbente.

Gli impianti di riscaldamento si differenziano anche per il tipo di fonte di calore utilizzata. Possono essere ad aria, geotermici o utilizzando calore secondario. I circuiti di ingresso e di uscita possono utilizzare la stessa portante o due diversi. Per questo motivo, i sistemi possono essere con i seguenti tipi di liquido di raffreddamento:

  • "aria - aria";
  • "l'acqua è acqua";
  • "acqua - aria";
  • "aria - acqua";
  • "suolo - acqua";
  • "ghiaccio - acqua".
Schema di funzionamento della pompa di calore
Schema di funzionamento della pompa di calore

È importante notare che l'efficienza di un'installazione è determinata dal fattore di conversione. Questa è la differenza tra l'energia spesa e l'energia ricevuta. Naturalmente, maggiore è questa differenza, più efficiente è considerato il sistema.

Per iniziare

Prima dell'analisideterminati metodi di assemblaggio, è necessario determinare la fonte di calore, nonché redigere uno schema del dispositivo mediante il quale verrà eseguito l'assemblaggio. Sarà possibile assemblare le opzioni di lavoro per una pompa di calore con le proprie mani solo dopo il noleggio di alcuni strumenti e l'acquisto di alcuni componenti aggiuntivi.

Il primo passo. Disegno

La fonte di energia per l'impianto termico deve essere interrata, quindi sarà necessario perforare un pozzo o almeno scavare una piccola depressione. Ciò significa che il luogo di lavoro e la profondità devono essere tracciati sul diagramma. Va notato che la temperatura nel luogo di installazione della parte non deve essere inferiore a 5 gradi Celsius. Se ci sono serbatoi di origine artificiale o naturale nelle vicinanze, puoi usarli come luogo per l'installazione.

Schema di riscaldamento per una casa a due piani
Schema di riscaldamento per una casa a due piani

Vale anche la pena notare che puoi scegliere quasi tutti gli schemi di un impianto di riscaldamento e lavorare in base ad esso. La fonte di calore non ha quasi alcun effetto sull'andamento dei lavori. Una versione funzionante di una pompa di calore, assemblata da un frigorifero con le tue mani, è il modello più comune. Per fare ciò, è necessario smontare il vecchio dispositivo e rimuovere da lì il compressore, che sarà l'elemento principale del sistema, pompando freon e acqua attraverso la tubazione.

Secondo passaggio. Selezione delle parti per il lavoro

È molto importante notare che se il compressore del vecchio frigorifero è vecchio, non funzionante o spazzatura, allora è meglio acquistarne uno nuovo. Ripararlo non è redditizio, inoltre, una parte del genere non durerà a lungo.

Per assemblare la termicaLa pompa fai-da-te del frigorifero richiederà anche una valvola termostatica. L'opzione migliore sarebbe se entrambi gli elementi provenissero dallo stesso sistema in modo che si adattino esattamente l'uno all' altro. Per installare la pompa, sarà necessario acquistare staffe a L da 30 cm. Inoltre, dovrai acquistare alcune parti in più:

  • Contenitore a tenuta alta da 120 litri;
  • serbatoio in plastica normale fino a 90 l;
  • ti serviranno anche 3 tubi di rame con diametri diversi;
  • per la condotta è necessario acquistare tubi in polimero, preferibilmente metallo-plastica.

Per installare una pompa di calore, avrai bisogno di strumenti standard e una smerigliatrice e una saldatrice ti torneranno utili per tagliare i tubi.

Disegno per l'installazione della pompa
Disegno per l'installazione della pompa

Terzo passo. Lavorare con i nodi di sistema

La prima cosa da fare è installare il compressore a parete utilizzando delle staffe. Fatto ciò, puoi iniziare ad assemblare il condensatore. Per realizzarlo è necessario tagliare a metà il serbatoio metallico, inserire in una parte di esso una serpentina di rame. Quindi il contenitore viene saldato indietro, dopodiché vengono praticati diversi fori filettati.

Successivamente, è necessario procedere con il lavoro con lo scambiatore di calore. Affinché l'installazione della pompa di calore abbia successo, è necessario avvolgere il tubo di rame attorno a un serbatoio in acciaio con un volume di 120 litri. Le estremità dei giri sono fissate con binari. Le transizioni idrauliche sono attaccate alle uscite dei tubi. La stessa procedura deve essere eseguita con un serbatoio di plastica, lo faràessere usato come vaporizzatore. Poiché questo serbatoio non si surriscalda, la presenza di un elemento metallico è facoltativa. Anche la struttura finita viene fissata al muro utilizzando le stesse staffe.

Quando tutti questi nodi saranno pronti, potrai procedere alla selezione di una valvola termostatica. Quando la struttura viene assemblata, è necessario caricare il freon di una determinata marca: R-22 o R-422. Se non ci sono competenze per lavorare con questa sostanza, è meglio chiamare uno specialista, poiché la procedura è piuttosto pericolosa.

Il quarto passo. Collegamento con il dispositivo di recinzione

È importante qui notare che il circuito della pompa di calore, il collegamento dell'impianto al dispositivo di aspirazione dipendono dalla sua tipologia:

  • "L'acqua è terra". Se viene selezionato questo schema, il collettore deve essere installato al di sotto del livello di congelamento del terreno. La condotta di questo sistema deve essere posizionata alla stessa profondità.
  • "Acqua - aria". L'installazione di questo sistema è considerata la più semplice, poiché non richiede alcuno scavo. Come posto per montare il collettore, puoi usare qualsiasi posto vicino alla casa o anche sul tetto.
  • Il sistema "acqua - acqua" viene installato solo se c'è un serbatoio nelle vicinanze. La struttura è assemblata da tubi polimerici, che vengono poi calati al centro del serbatoio.

Quando si calcola la pompa di calore, può capitare che la sua potenza non sia sufficiente. In questo caso, ci sono sistemi che vengono chiamati bivalenti. In altre parole, l'impianto termico è installato in parallelo con quello elettricola caldaia, ad esempio, in questo caso svolge la funzione di riscaldamento supplementare.

Condizionatore d'aria

Puoi assemblare una pompa di calore da un condizionatore d'aria con le tue mani. Tuttavia, vale la pena notare qui che ciò richiederà l'aiuto di un buon riparatore di elettrodomestici se il proprietario non ha tali capacità. In generale, vale la pena dire che è abbastanza semplice assemblare una struttura del genere da soli.

Aria condizionata come pompa di calore
Aria condizionata come pompa di calore

Parti di assemblaggio

Come ricavare una pompa di calore da un condizionatore d'aria? Vale la pena notare che il principio qui è più o meno lo stesso. Solo tu devi prendere il compressore non dal vecchio frigorifero, ma dal condizionatore. Vale anche la pena controllare con quale refrigerante funziona in modo da poter caricare il sistema in un secondo momento. Inoltre, come nel caso precedente, avrai bisogno di due tubi di rame con diversi diametri e spessori delle pareti da 1 mm. Uno di questi dovrebbe essere di 12 m e sarà utilizzato per la batteria, e il secondo di 10 m per l'evaporatore. È necessaria una valvola di espansione termostatica. Per fare una bobina, hai bisogno di un tubo abbastanza spesso.

Il processo di assemblaggio non è diverso da quello descritto in precedenza, con un compressore per frigorifero. L'installazione viene eseguita anche in base al tipo di sorgente selezionato. Come mostra la pratica, tali sistemi fatti in casa differiscono per una potenza di 2,6-2,8 kW. Naturalmente, un tale sistema non è molto potente. Ad esempio, a una temperatura esterna di -5 gradi Celsius, tale pompa sarà in grado di mantenere una temperatura interna di 60 m2 fino a +17 gradi Celsius.

Calcolo dei parametri di sistema

Il calcolo della pompa di calore viene effettuato con l'ausilio di un calcolatore online o con l'aiuto di specialisti. Puoi usare la formula:

R=(k × V × T)/860.

In questa formula, R è la potenza necessaria per riscaldare l'ambiente; k - coefficiente per la contabilizzazione delle dispersioni di calore dell'edificio (1 - una stanza ben isolata, 4 - una baracca di legno); V è il volume totale dell'ambiente da riscaldare; T - la più grande differenza di temperatura tra il mondo esterno e lo spazio interno; 860 - fattore di conversione del risultato del calcolo in kW da kcal.

Consumatori di energia termica

Dopo aver assemblato qualsiasi modello di pompa di calore, è necessario collegarlo a qualsiasi utenza. Poiché la potenza di questo sistema non è troppo elevata, dovrebbe essere collegato a sistemi di riscaldamento specializzati, ad esempio un riscaldatore. Un'opzione eccellente sarebbe quella di collegare un dispositivo del genere a un pavimento caldo. Possibile collegamento con radiatori a bassa inerzia in alluminio o acciaio con ampia area di irraggiamento.

Sarebbe appropriato dire che anche le opzioni fatte in casa sono più adatte solo come fonte aggiuntiva di riscaldamento. Non sarà possibile garantire completamente il riscaldamento della casa con l'aiuto di prodotti fatti in casa o la temperatura sarà piccola. Solo un'installazione industriale può far fronte da sola a questo compito. Inoltre, l'uso diffuso di tali impianti è dovuto al fatto che sono ecologici al 100%. Il passaggio a tali sistemi di riscaldamento influenzerà in modo significativo il miglioramento dell'ambiente.

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