Riscaldamento a costo zero! Pompa di calore per il riscaldamento domestico: il principio di funzionamento del dispositivo
La pompa di calore è un'opzione di riscaldamento alternativa sotto forma di unità di compressione del vapore. Il dispositivo trasferisce l'aria calda da fonti di calore fredde a fonti ad alto potenziale.
L'energia viene trasferita tramite la condensazione del refrigerante e la sua successiva trasformazione in vapore. Il refrigerante attraversa un circuito chiuso durante il funzionamento della pompa di calore. La pompa di calore consuma energia elettrica per condensare l'evaporazione a circolazione forzata.
Come funziona una pompa di calore per riscaldare una casa?
L'installazione è composta da tre componenti.:
- Una sonda progettata per raccogliere calore.
- TN e compressori.
- Camere di condensazione con sistema di riscaldamento.
Condensatore o camera di scambio termico è costituito da tubi e radiatori.
Sonda — è un conduttore attraverso il quale viene fornito calore. Sonde a seconda del principio di funzionamento e del metodo di installazione si dividono in 3 tipologie:
- orizzontale (collocati in trincee di terra di profondità da 1,2 metri e oltre);
- verticale (collocati in pozzi di profondità fino a 200 metri);
- acqua (collocato in un serbatoio al di sotto della profondità di congelamento).
Pompa di calore è composto da 6 componenti.
refrigerante fa parte della struttura interna del dispositivo. Il componente è destinato alla circolazione in un circuito chiuso. Inoltre, l'installazione ha capillare e compressore. C'è nella pompa evaporatore, che riscalda la sostanza a causa della temperatura fredda. Condensatore aiuta a trattenere il calore per un ulteriore utilizzo. Il TN si trova termostato, che consente di impostare la temperatura desiderata.
Riferimento. IN frigorifero I componenti non sono diversi da quelli di una pompa di calore. Tuttavia, il processo è finalizzato al raffreddamento. Se il raffreddamento è eccessivo, il sistema lo rimuove dalla parete posteriore del dispositivo.
Tipi di pompe di calore e loro principi di funzionamento
Lo scopo del TN è lo scambio di temperatura tra i vettori. Esistono diversi tipi di installazioni:
- terra;
- aereo;
- acqua.
L'impianto fornisce calore all'edificio da queste fonti di energia naturali. Il principio di installazione e funzionamento di tali pompe è leggermente diverso. I dispositivi possono essere sia di tipo aperto che chiuso.
Suolo-acqua
Tipo di terreno TN è costituito da 3 circuiti. Quello esterno si trova nel terreno. Raccoglie l'energia termica. Il refrigerante entra nella pompa di calore. Poi passa nell'evaporatore. Lì la temperatura inizia a salire. L'ultimo circuito è presente nell'impianto di riscaldamento di un edificio o di una casa. È qui che circolazione dell'acquaPer questo motivo la TN è chiamata acqua sotterranea.
Attenzione! Il vettore termico utilizzato nell'impianto in esame è antigelo o glicole propilenico mescolato con acqua. Altrimenti la sostanza è glicole etilenico.
Spesso in un sistema del genere il refrigerante è freonQuesto refrigerante è in grado di trasformarsi dallo stato liquido a quello gassoso a basse temperature.
Quando il refrigerante raggiunge l'ebollizione, i vapori entrano nel condensatore. Quindi l'energia termica entra nell'ultimo circuito, dove si trova l'acqua. Dopo essersi raffreddato, il refrigerante viene convertito allo stato liquido e passa nel circuito di terra. Il processo è ciclico e si ripete costantemente.
Foto 1. Schema del progetto con pompa di calore ad acqua di falda. Il refrigerante caldo è mostrato in rosso, quello freddo in blu.
Acqua-acqua
Il principio di funzionamento di una pompa di calore ad acqua è quello di utilizzare l'energia a bassa temperatura e convertirla in calore. Pompa acqua-acqua è costituito da 3 circuiti. Il freon funge da scambiatore di calore primario.
Importante! Il contorno è installato sul fondo di un bacino naturale. La profondità è non meno di 3 metri sopra la superficie. L'acqua non ghiaccia e non scende sotto +3—5°C.
Quando il refrigerante circola attraverso il circuito, la sostanza viene riscaldata a 8°C. Successivamente, il refrigerante entra nel corpo dell'unità e nel compressore. A questo punto, il freon è già allo stato gassoso. Quando il refrigerante si raffredda nell'edificio, viene convertito in forma liquida. La sostanza passa quindi nel primo circuito. Il processo si ripete.
Acqua-aria
Il principio di funzionamento della pompa di calore, che opera in un sistema acqua-aria, è simile al sistema, come un frigoriferoLa bassa temperatura dell'aria inizia a riscaldare il freon, che si trova nel primo circuito.
L'unità è collegata a un evaporatore e a un condensatore. Nell'emettitore di calore, il freon diventa liquido. Durante questo processo l'energia viene trasferita al sistema di riscaldamento.
Allo stato liquido, il freon passa nel primo circuito ed evapora nuovamente, trasformandosi in gas.
Aria ad aria
TN di tipo aria funziona con l'ausilio di un ventilatore. Il dispositivo aspira l'aria esterna in un circuito con un evaporatore. Contiene freon, che si riscalda e si espande. Il vapore passa nel compressore e si riscalda. Questo avviene per effetto dell'aumento di pressione.
Dopo il compressore, il freon entra nel condensatore. Lì, la sostanza perde energia termica e si raffredda. Il refrigerante diventa liquido e il calore risultante, trattenuto dal condensatore, utilizzato per riscaldare l'edificioUna volta raffreddato, il freon ritorna all'evaporatore e il processo si ripete.
Per migliorare l'efficienza della pompa di calore, si consiglia di utilizzare uno scambiatore di calore tra l'emettitore di calore e l'evaporatore. valvola a farfalla. Questo ciclo di generazione di calore è chiamato principio di Carnot inverso. Per automatizzare il processo, il sistema include elementi di controllo.
Foto 2. Il dispositivo della pompa di calore aria-aria. Il freon viene utilizzato come evaporatore.
Funzionamento del circuito interno
Il circuito interno di qualsiasi tipo di pompa di calore ha lo stesso principio di funzionamento. Per riscaldare o raffreddare una stanza utilizzare pavimenti caldi con acqua come vettore di caloreIl riscaldamento interno consiste nell'installazione di tubi o radiatori in ogni stanza. A seconda del tipo di pompa di calore, il circuito interno funge da condizionatore o fan coil.
Il contorno interno è un condensatore che irradia calore nell'ambiente esterno.
Video utile
Guarda un video che spiega come funziona una pompa di calore.
Caratteristiche di funzionamento del dispositivo
Quando si sceglie uno o un altro tipo di pompa di calore, prestare attenzione alla facilità d'uso del dispositivo. Se il circuito esterno è in acqua, la sua installazione è adatta per abitazioni private con un serbatoio di riserva idrica nelle vicinanze. In altri casi, il TN può sostituire il riscaldamento centralizzato dell'appartamento.
Commenti
Una cosa molto comoda. L'acqua nella vasca non ghiaccia, non c'è bisogno di svuotarla ogni volta.