Aquecimento por quase nada! Bomba de calor para aquecimento residencial: o princípio de funcionamento do dispositivo

A bomba de calor é uma opção de aquecimento alternativa na forma de uma unidade de compressão de vapor. O dispositivo transfere ar quente de fontes de calor frio para fontes de alto potencial.

A energia é transferida devido à condensação do refrigerante e sua subsequente transformação em vapor. O refrigerante passa por um circuito fechado durante o funcionamento da bomba de calor. A bomba de calor consome eletricidade para condensar a evaporação da circulação forçada.

Como funciona uma bomba de calor para aquecimento de uma casa?

A instalação consiste em três componentes.:

1. Uma sonda projetada para coletar calor.
2. TN e compressores.
3. Câmaras condensadoras com sistema de aquecimento.

Condensador ou câmara de troca de calor consiste em tubos e radiadores.

Sonda — é um condutor através do qual o calor é fornecido. Sondas dependendo do princípio de funcionamento e método de instalação são divididos em 3 tipos:

• horizontal (colocados em trincheiras de terra de profundidade a partir de 1,2 metros e mais);
• vertical (colocados em poços de profundidade até 200 m);
• água (colocado em um reservatório abaixo da profundidade de congelamento).

Bomba de calor consiste em 6 componentes.

Refrigerante faz parte da estrutura interna do dispositivo. O componente é direcionado para circulação em circuito fechado. Além disso, a instalação possui capilar e compressor. Tem na bomba evaporador, que aquece a substância devido à temperatura fria. Capacitor ajuda a reter o calor para uso posterior. O TN está localizado termostato, que permite definir a temperatura desejada.

Tipos de bombas de calor e seus princípios de funcionamento

O objetivo do TN é a troca de temperatura entre portadores. Existem vários tipos de instalações:

• terra;
• aéreo;
• água.

A instalação fornece ao edifício calor proveniente dessas fontes naturais de energia. O princípio de instalação e operação dessas bombas é um pouco diferente. Os dispositivos podem ser tanto do tipo aberto quanto fechado.

Água do solo

Tipo de terreno TN consiste em 3 circuitos. O circuito externo está localizado no solo. Ele coleta energia térmica. O líquido de arrefecimento entra na bomba de calor. Em seguida, o líquido de arrefecimento passa para o evaporador. Lá, a temperatura começa a subir. O último circuito está presente no sistema de aquecimento de um edifício ou casa. É onde circulação de águaPor isso, a TN é chamada de água subterrânea.

Muitas vezes, em tal sistema, o refrigerante é freonEste refrigerante é capaz de passar do estado líquido para o gasoso em baixas temperaturas.

Quando o líquido de arrefecimento ferve, os vapores entram no condensador. Em seguida, a energia térmica entra no último circuito, onde se encontra a água. Após o resfriamento, o líquido de arrefecimento é convertido em estado líquido e passa para o circuito de aterramento. O processo é cíclico e se repete constantemente.

Foto 1. Diagrama esquemático do projeto com bomba de calor de água subterrânea. O líquido de arrefecimento quente é mostrado em vermelho e o frio em azul.

Água-água

O princípio de funcionamento de uma bomba de calor do tipo água é usar energia de baixa temperatura e convertê-la em calor. Bomba de água para água consiste em 3 circuitos. O freon atua como um trocador de calor primário.

Quando o refrigerante circula pelo circuito, a substância é aquecida a 8°C. Em seguida, o líquido de arrefecimento entra no corpo da unidade e no compressor. Nesse ponto, o freon já está no estado gasoso. Quando o líquido de arrefecimento esfria no edifício, ele é convertido em líquido. Em seguida, a substância passa para o primeiro circuito. O processo se repete.

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Água-ar

O princípio de funcionamento da bomba de calor, que opera num sistema de água-ar, é semelhante ao do sistema, como uma geladeira. A baixa temperatura do ar começa a aquecer o freon, que está localizado no primeiro circuito.

A unidade é conectada a um evaporador de calor e a um condensador. No emissor de calor, o freon se torna líquido. Durante este processo a energia é transferida para o sistema de aquecimento.

No estado líquido, o freon passa para o primeiro circuito e evapora novamente, transformando-se em gás.

Ar para ar

TN tipo ar funciona com a ajuda de um ventilador. O dispositivo leva o ar externo para um circuito com evaporador. Ele contém freon, que aquece e se expande. O vapor passa para o compressor e se aquece. Isso ocorre devido ao efeito do aumento da pressão.

Após o compressor, o freon entra no condensador. Lá, a substância perde energia térmica e esfria. O refrigerante se torna líquido e o calor resultante, retido pelo condensador, usado para aquecer o edifícioQuando o freon esfria, ele retorna ao evaporador e o processo se repete.

Para melhorar a eficiência da bomba de calor, é recomendável usar um trocador de calor entre o emissor de calor e o evaporador. válvula de aceleração. Este ciclo de geração de calor é chamado de princípio de Carnot inverso. Para automatizar o processo, elementos de controle são incluídos no sistema.

Foto 2. O dispositivo da bomba de calor ar-ar. Freon é usado como evaporador.

Funcionamento do circuito interno

O circuito interno de qualquer tipo de bomba de calor é o mesmo em princípio de funcionamento. Para aquecer ou resfriar um ambiente use pisos aquecidos com água como transportador de calorO aquecimento interno consiste na instalação de tubulações ou radiadores em cada cômodo. Dependendo do tipo de bomba de calor, o circuito interno funciona como um ar-condicionado ou um fan coil.

O contorno interno é um capacitor que irradia calor para o ambiente externo.

Vídeo útil

Assista a um vídeo que explica como funciona uma bomba de calor.

Características da operação do dispositivo

Ao escolher um ou outro tipo de bomba de calor, preste atenção à facilidade de uso do dispositivo. Se o circuito externo estiver na água, sua instalação é adequada para residências particulares próximas a um reservatório. Em outros casos, o TN pode substituir o aquecimento central do apartamento.