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Fecha de publicación: 11 de marzo de 2019
Las bombas de calor aire-aire se utilizan con mayor frecuencia cuando es imposible equipar un circuito de intercambiador de calor subterráneo. La razón de esto puede ser restricciones financieras, falta de agua subterránea o espacio libre en el sitio para la instalación horizontal del sistema, la presencia de capas sólidas a poca profundidad y otras circunstancias. En estos casos, una bomba de calor aire-aire es la única alternativa razonable. La solución es adecuada para aquellas personas que desean construir una estructura de calefacción respetuosa con el medio ambiente, pero tienen una pequeña cantidad de dinero para implementar el proyecto.
¿Por qué no leña?
Nuestros vecinos calientan principalmente estufas de leña, pero esta opción inicialmente no fue agradable. Cada año es necesario abastecerse de combustible, limpiar la caldera y controlar su combustión. Con la electricidad, todo es mucho más simple: presioné el interruptor de palanca y comenzó la calefacción. La única desventaja de este método es el alto costo de la electricidad. En el momento de la puesta en marcha del sistema de calefacción, un kilovatio-hora en la región de Moscú costaba 5,29 rublos.
Naturalmente, queríamos utilizar un recurso tan valioso de la forma más económica posible, por lo que nos decidimos por una bomba de calor aire-aire. Esta es la opción más barata, funciona casi como un acondicionador de aire.
Disposición de un sistema de calefacción de aire.
El calentamiento de aire es más adecuado para usar con una bomba de calor que los sistemas de agua tradicionales con radiadores voluminosos y costosos, ya que no requiere calentar el medio de calentamiento a una temperatura muy alta. El aire calentado se distribuye en la zona de estar a través del sistema de conductos. Esto elimina pérdidas de calor bastante importantes que son inevitables al transportar agua caliente.
Se pueden usar varios tipos de conductos de aire para una bomba de calor aire-aire, la mayoría de las veces se trata de estructuras confiables hechas de acero galvanizado
El aire calentado del intercambiador de calor ingresa al filtro y luego al sistema de conductos de aire. Al mismo tiempo, se le agrega una cierta cantidad de aire exterior. Esto asegura no solo el calentamiento de la habitación, sino también un intercambio de aire correcto.
Por supuesto, se necesita un ventilador lo suficientemente potente para transportar aire caliente. Los conductos de aire generalmente se colocan a lo largo de las paredes de las habitaciones y el aire caliente proviene de las rejillas de suministro, que se recomienda colocar cerca de las ventanas. Además, el sistema está equipado con termostatos que permiten el control automático de la calefacción de espacios.
Para instalar un sistema de calefacción de aire, deberá abastecerse de:
- sopladores especiales;
- un juego de rejillas de suministro;
- cinta reforzada de aluminio;
- un juego de sujetadores;
- herramienta para trabajar con acero galvanizado.
Tanto los conductos de aire rígidos como flexibles se utilizan con éxito para transportar aire caliente. Para estructuras rígidas, se necesitarán curvas adicionales para girar la dirección del flujo de aire en el ángulo requerido (grados).
Si planea instalar calefacción de aire incluso en la etapa de construcción de una casa, puede ocultar los conductos de aire en la pared o debajo del falso techo. De lo contrario, están cubiertos con elementos decorativos especiales.
Es mejor instalar el sistema de conductos de aire en la etapa de construcción de una casa. Entonces se pueden construir directamente en las paredes. Si la decisión se toma más tarde, los conductos de aire se colocan a lo largo de las paredes y se ocultan con rejillas decorativas.
Parámetros operativos del equipo
Las heladas severas en la región de Moscú son raras, la experiencia ha demostrado que la temperatura rara vez desciende por debajo de -25 ℃. Se calculó que en tales condiciones una bomba que produzca 15 kW de calor será suficiente para la casa del área disponible. El presupuesto del sistema nos costó alrededor de 150.000 rublos.
La eficiencia de las bombas de aire también cambia dependiendo de las condiciones externas. En nuestro caso, resultó que con el consumo de 1 kilovatio-hora de electricidad, el sistema producía 2-2,5 kW de calor. Es mínimo. Si hay un deshielo ligero en el exterior con una temperatura ligeramente por encima de cero, produce 3,5 kW de calor.
La casa se calienta uniformemente con el aire caliente, no hay radiadores ni suelos cálidos. El aire exterior fresco se agrega constantemente al sistema a través del recuperador.
La función del recuperador es, además, ahorrar calor. Con su ayuda, el aire que viene de la calle es calentado por el que sale a la fuerza de la casa, por ejemplo, de los baños. La temperatura ambiente deseada se establece en el control remoto.
Control automático, por la noche se reduce la temperatura para mayor comodidad.
Beneficios de usar
La alta eficiencia de una bomba de calor aire-aire se logra creando la menor diferencia entre la temperatura del aire del cual se toma el calor y la temperatura en el sistema de calefacción. La forma más fácil de cumplir con esta condición es en una zona con un clima templado e inviernos suaves. En latitudes del norte con bajas temperaturas, la efectividad de dicho equipo disminuye.
La solución tiene numerosas ventajas. Ventajas de calentar una casa con bombas de calor aire-aire:
- diseño de sistema simple, instalación y operación convenientes. No es necesario perforar pozos, establecer comunicaciones, asignar una sala separada para el equipo;
- apto para cualquier clima;
- el equipo se puede instalar en un edificio construido con un sistema de calefacción estándar en funcionamiento. La solución ahorra dinero en el tendido de comunicaciones adicionales. La instalación requiere ajustes menores a la estructura existente;
- la instalación es más económica si se compara la solución con otros tipos de bombas de calor;
- larga vida útil;
- período de recuperación corto;
- el consumo de energía está por debajo de la media;
- el equipo funciona en modo autónomo, tiene dimensiones compactas, no genera contaminación acústica;
- el circuito de bomba de calor aire-aire permite su uso en verano para enfriar el espacio. Con filtros de aire de alta eficiencia, se asegura fácilmente un microclima confortable dentro de la casa.
Distribución de calor a las habitaciones
Cada habitación necesita su propia cantidad de calor. Por ejemplo, en las habitaciones de esquina, siempre se requiere más, porque tienen dos paredes frías. Resolvimos el problema de distribución con la ayuda de válvulas de compuerta.
En otros lugares, el flujo se regula mediante válvulas en las rejillas. Se paran no solo en el techo, sino también en el piso. Esto es muy importante para un calentamiento y comodidad uniformes: todos saben que el aire caliente se eleva hacia arriba. La entrada de aire para el escape de las instalaciones está dispuesta de manera similar: se produce tanto desde el techo como desde el piso.
Ya se ha comentado cómo se saca el aire de los baños: a la calle a través del recuperador, para que no se produzca la propagación de olores por toda la casa.
Cómo funciona una bomba de calor aire-aire
El sistema se basa en el mismo principio que se aplica a las unidades de bombeo geotérmico. La principal diferencia es que el calor no se toma del suelo ni del agua, sino del espacio aéreo exterior. En este caso, el edificio se calienta calentando el aire dentro del local.
Una bomba de calor para calentar una casa aire-aire tiene un diseño relativamente simple. Para usarlo, no es necesario perforar pozos y colocar el contorno bajo tierra.La unidad está diseñada con unidades interiores y exteriores. La parte exterior del sistema se denomina evaporativa y se monta de forma adyacente al edificio desde la calle.
El principio de funcionamiento de la unidad es bastante simple. La unidad exterior extrae calor de las masas de aire circundantes, que luego calienta el refrigerante. Empieza a hervir y a transformarse en gas. Luego, el compresor comprime la sustancia, aumentando su temperatura. El calor se dirige al interior del condensador ubicado en el edificio. El circuito funciona de forma permanente y está controlado por automatización. El proceso se detiene solo cuando el sistema logra proporcionar la temperatura establecida en la habitación.
Si tiene alguna pregunta sobre el funcionamiento del equipo, puede solicitar una aclaración a los trabajadores que instalan el sistema. Le dirán con más detalle cómo funciona la bomba de calor, le informarán sobre las reglas para el funcionamiento del equipo.
Parte exterior
La unidad exterior de la bomba de calor se encuentra detrás de las rejillas transparentes al aire. Es lo suficientemente grande y parece un acondicionador de aire industrial. En invierno, el cuerpo de la bomba se congela y se cubre con una densa capa de nieve. Este es un proceso previsto en su trabajo: de acuerdo con sus algoritmos internos, el equipo se descongela regularmente y se descongela por completo. Después de eso, todo se repite.
¿Es posible hacerlo tú mismo?
A pesar de la complejidad técnica de las bombas de calor, se pueden instalar de forma independiente. Para ser más precisos, con sus propias manos puede realizar todo el "trabajo sucio": tendido de tuberías técnicas y redes de suministro de energía, colgado de unidades interiores y exteriores. La documentación del pasaporte para cada tipo específico de bomba de calor contiene información completa sobre las condiciones para instalar los bloques, la pendiente, la longitud y las curvas permitidas de las rutas técnicas.
Lo único que queda después es invitar a un especialista que comprobará la corrección de la instalación del sistema y garantizará su correcta puesta en marcha. Estos trabajos no los puede hacer usted mismo: se requiere equipo para limpiar y desairear el sistema, cargar el refrigerante; en general, este proceso es bastante tecnológico y complejo.
Cabe destacar que la instalación de tales sistemas de aire acondicionado no se realiza "de la noche a la mañana". Se requiere un cálculo preliminar detallado, en particular, es necesario determinar la clase de equipo adecuado para condiciones climáticas específicas y calcular su potencia suficiente. Por supuesto, la calefacción urbana basada en bombas de calor provoca aún más dificultades en el diseño y la coordinación del trabajo con los contratistas de la construcción.
Conclusiones basadas en los resultados del uso.
Todo el sistema de calefacción y ventilación llave en mano costó alrededor de 280.000 rublos. Aquí es necesario tener en cuenta que el trabajo se llevó a cabo por nuestra cuenta, y al comprar equipos y materiales, se utilizaron al máximo los talentos de los descuentos "knock out".
Muchos no creen que en nuestras latitudes sea posible calentar el aire calentado por electricidad. Por nuestra propia experiencia, podemos decir que esto es real. Estos sistemas funcionan e incluso ahorran dinero. La cantidad mensual promedio de calefacción en nuestro país es de 6000-8000 rublos. Por la experiencia de vecinos con casas de tamaño similar, sabemos que pagan tanto 20.000 como 25.000 rublos al mes. Resulta que todos nuestros costos de instalación de una bomba de calor aire-aire se amortizarán por completo en aproximadamente 2 años.
¿Cómo es el cálculo de la potencia del equipo?
Una pequeña cantidad de calor está presente en el espacio aéreo incluso cuando la temperatura ha bajado a -20 grados Celsius. Es importante que sea adecuado para calentar una casa con un diseño independiente. Para calcular los parámetros requeridos, generalmente se usa un software especial. Puede utilizar sistemas en línea que tienen campos para especificar valores numéricos.En ellos, puede especificar el área de la habitación y la altura de los techos. A veces se permite establecer el rango de temperatura específico de la región.
La bomba de calor puede funcionar incluso en heladas severas, pero funcionará con menos eficiencia. El rango de temperatura de -10 a +10 grados Celsius es favorable para el sistema. Para no equivocarse al elegir una bomba, vale la pena considerar los factores:
- volumen de refrigerante;
- la superficie total de las bobinas en los bloques externos e internos;
- volumen planificado de transferencia de calor.
Dado que el sistema tiene un diseño relativamente simple, incluso un maestro con poca experiencia en el manejo de equipos puede instalarlo. Pero es aconsejable confiar los cálculos a especialistas. Como mínimo, deben ser consultados. Los expertos ayudarán a determinar los coeficientes necesarios, calcularán la bomba de calor aire-aire teniendo en cuenta todos los factores. En el centro de Rusia, una unidad con una capacidad de 5 kilovatios es suficiente para una casa con un área de 100 metros cuadrados.
