Bomba de calor per a piscina: criteris de selecció i normes d'instal·lació
Les bombes de calor són sens dubte un dels millors invents en el camp dels sistemes de calefacció.Literalment, permet extreure energia pràcticament lliure directament de l'aire, així com del sòl o de l'aigua. Si utilitzeu una bomba de calor de la piscina, el cost d'escalfar l'aigua es pot reduir significativament.
Us explicarem com triar el model òptim per utilitzar l'energia "verda" per generar calor per escalfar aigua. L'article presentat per a la seva revisió descriu detalladament el principi de funcionament del sistema. Aquí aprendràs com instal·lar la unitat i com fer-la funcionar correctament en un entorn domèstic.
El contingut de l'article:
Com funciona aquesta bomba?
L'energia és a tot arreu, fins i tot en aquells objectes que ens semblen excepcionalment freds. Aquesta energia només té un potencial baix. Les bombes de calor permeten extreure-la de l'entorn i convertir-la en energia d'alt potencial. En aquesta condició energia tèrmica es pot utilitzar per a la calefacció.
Les bombes de calor, com les neveres, funcionen segons el principi de Carnot. La nevera mou l'energia tèrmica de la cambra a l'espai circumdant per crear un efecte de refrigeració, mentre que la bomba de calor funciona en sentit contrari.
Aquest sistema consta de dues parts principals: externa i interna, entre elles hi ha un compressor i un evaporador. Així, el refrigerant circula per un sistema de canonades que es troben a l'exterior.Al mateix temps, absorbeix l'energia dissipada en el gruix de la terra, a l'aigua o a l'aire, segons el tipus de bomba.
A continuació, el refrigerant passa per la cambra de l'evaporador plena de refrigerant (generalment freó). El refrigerant bull a una temperatura molt baixa. S'escalfa en contacte amb una energia tèrmica de baix potencial, es converteix en un estat gasós i entra al compressor.
Aquí el gas s'escalfa i es trasllada al condensador. Aleshores, el refrigerant es refreda tornant a un estat líquid de nou, i la calor que ha recollit passa al sistema de calefacció intern, és a dir. al sistema de calefacció d'una casa o, en aquest cas, d'una piscina. El cicle es repeteix moltes vegades.
Per descomptat, per al funcionament d'aquest sistema, és a dir, les unitats de bombeig, es necessitarà una certa quantitat d'electricitat, sense accés a la qual el sistema no podrà funcionar.
Però la quantitat d'electricitat que requereix una bomba de calor és aproximadament quatre vegades menor que el cost d'escalfar aigua directament amb un escalfador elèctric. Amb un consum inferior a 2,5 kW de potència per fer funcionar l'electricitat, una bomba de calor pot generar més de 10 kW d'energia tèrmica.
Com triar el sistema adequat?
Les característiques de disseny de la bomba de calor la fan més resistent a la humitat elevada que qualsevol altre sistema de calefacció d'aigua. Però cal triar el correcte tipus de bomba de calor, és a dir determinar la font d'energia tèrmica de baix grau.
Com més estable sigui la temperatura ambient, més eficient funciona la bomba de calor. La terra es considera la millor opció en aquest sentit, però la implementació pràctica requereix el compliment d'una sèrie de condicions no molt senzilles.
Es requerirà un terreny espaiós i grans treballs d'excavació. Les canonades per les quals circula l'aigua s'hauran de col·locar profundament en el sòl, complir aquest requisit no sempre és possible ni convenient. Les bombes de calor terra-aigua rarament s'utilitzen per a piscines.
Una bomba de calor d'aigua és una mica més fàcil d'instal·lar, ja que l'aigua s'utilitza com a font d'energia. La millor opció és una massa d'aigua propera: estany, llac, riu, etc.
No tots els propietaris de terres tenen accés a aquests recursos. Una solució més assequible al problema és baixar les canonades d'aigua a un pou o pou. Això significa que pot ser que s'hagi de construir una font d'aigua addicional al lloc.
Es necessitarà menys temps i esforç per instal·lar una bomba de calor que consumeixi energia dissipada a les masses d'aire. Per organitzar un intercanvi intensiu d'aire, s'utilitzen ventiladors potents. No cal posar canonades a terra ni perforar un pou nou.
Per descomptat, l'eficiència de calefacció d'una bomba de calor d'aire pot ser lleugerament menor que quan s'utilitzen fonts d'energia estables com la terra o l'aigua.No obstant això, per utilitzar-lo durant la temporada de primavera a tardor, i no durant tot l'any, aquest model és ideal. La majoria de les piscines dels llocs s'utilitzen durant aquest període.
La bomba de calor també es pot utilitzar juntament amb altres sistemes de calefacció, com ara la calefacció elèctrica. Per escalfar una casa, aquests models de vegades es combinen amb una caldera de gas o elèctrica. Això és especialment adequat a les zones amb climes durs, ja que a temperatures de l'aire inferiors als -20 graus, l'eficiència de les bombes de calor disminueix dràsticament.
Una característica de qualsevol model de bomba de calor industrial és el seu alt preu. Podeu reduir costos si creeu aquest dispositiu vosaltres mateixos. Aquesta no és una tasca molt difícil; molts artesans l'han completat amb èxit. Però els models industrials són més fiables, eficients i més fàcils de gestionar.
Segons les revisions, l'alt cost d'un model de bomba de calor industrial es compensa en els primers dos anys de funcionament i, de vegades, en pocs mesos. En aquest cas, és molt important triar un model la potència del qual s'ajusti exactament a les necessitats de calor de la instal·lació.
Pèrdues de calor de l'objecte
Per triar la bomba de calor adequada per potència, cal determinar les pèrdues de calor de la piscina on s'instal·larà el dispositiu.
En el cas d'una piscina, tingueu en compte:
- el lloc on es troba la piscina;
- disponibilitat i grau de fiabilitat de la piscina;
- volum de la tassa de bany;
- temperatura inicial de l'aigua;
- temperatura òptima de l'aigua per nedar;
- la presència de factors addicionals que influeixen en els canvis de temperatura de l'aigua: calefacció de l'aire en un edifici interior, aire condicionat, etc.
Per calcular les pèrdues de calor d'una estructura, alguns experts recomanen utilitzar la metodologia exposada a DBN V.2.5-67: 2013. La potència de la bomba ha de ser un 30% més gran que les pèrdues de calor de la piscina.
Aquests càlculs són força específics; és millor confiar-los a un especialista. Es poden obtenir recomanacions útils d'especialistes experimentats que fabriquen o venen bombes de calor. En triar una bomba de calor, també serà útil la informació sobre la potència de l'intercanviador de calor del dispositiu.
Aquest indicador reflecteix el consum d'energia tèrmica per escalfar l'aigua de la piscina durant un període de temps determinat.
En forma simplificada, la fórmula podria semblar:
P = 1,16 X ΔT/t X V (kW)
On:
- 1.16 – factor de correcció de pèrdues de calor;
- ΔT – el nombre de graus que separen la temperatura inicial i final de l'aigua a la piscina, ºС;
- t – temps de funcionament del dispositiu fins que s'assoleix la temperatura de l'aigua requerida, hora;
- V - volum de la tassa de bany, metres cúbics. m.
Per descomptat, aquesta fórmula no té en compte una sèrie de factors com la influència de la calefacció a la piscina coberta, la presència d'aire condicionat, la presència d'aïllament, etc.
Però en triar un model de bomba de calor adequat, aquest càlcul pot ser molt útil.Durant els càlculs, és útil tenir en compte que la temperatura òptima de l'aire per a una piscina coberta és de 28 graus i la temperatura de l'aigua és de 24 graus.
Punts importants a l'hora d'escollir una bomba
Quan escolliu una bomba de calor adequada, no només heu de centrar-vos en la seva potència. Altres factors també són importants. Per exemple, aquestes són les dimensions d'una bomba que s'assembla a una gran caixa metàl·lica.
La ubicació d'instal·lació s'acostuma a triar amb antelació; heu d'assegurar-vos que el model seleccionat s'ajusti lliurement allà, deixant espai suficient per a la persona que instal·larà i mantindrà el dispositiu.
Com més petita sigui la diferència entre la temperatura de l'aire exterior i la temperatura de l'aigua de la piscina, més efectiu serà l'ús d'una bomba de calor i major serà el seu rendiment.
El control automàtic d'alguns models permet canviar el funcionament de la bomba, tenint en compte no només la temperatura exterior, sinó també la velocitat de refredament de l'aigua de la piscina, així com la capacitat de l'edifici (si estem parlant d'una piscina coberta) per retenir la calor.
Durant el funcionament, la bomba de calor vibra i fa soroll. Com menys soroll al lloc, millor. Abans de comprar, hauríeu de trobar una manera d'avaluar el nivell de soroll que produeixen diferents models de bombes de calor.
El cost de la unitat es pot veure afectat significativament per la presència d'una unitat de control automàtica. Si els fons ho permeten, no hauríeu de rebutjar aquesta addició moderna i còmoda. En primer lloc, l'automatització augmenta la comoditat a l'hora d'utilitzar l'equip, ja que no cal distreure's constantment per encendre-lo, ajustar-lo, apagar-lo, etc.
En segon lloc, operar el dispositiu en mode automàtic augmenta significativament la seva vida útil, és a dir. tota una vida. Però les avaries encara són possibles. Tenir els documents de garantia completats correctament per al dispositiu ajudarà a minimitzar els problemes associats amb el funcionament de la bomba de calor.
Tanmateix, no n'hi ha prou amb tenir un formulari oficial amb segell. De vegades, els venedors callen modestament sobre el fet que les reparacions en garantia només les realitza una empresa especialitzada, que es troba a un centenar de quilòmetres del lloc d'instal·lació de l'equip.
També va passar que l'aparell s'havia d'enviar a l'estranger per reparar-lo. Aquest servei de garantia és extremadament inconvenient, ja que el propietari necessita mesos de temps.
Els artesans que se sentin còmodes amb reparacions senzilles d'electrodomèstics haurien d'estudiar per endavant les característiques del dispositiu del model seleccionat i l'accés a les peces de recanvi. Si les peces necessàries no estan disponibles en algun lloc proper, haureu de fer-ne una comanda especial, pagar terminis de lliurament llargs, etc. La prudència ajudarà a evitar aquests problemes.
Si el cost d'una bomba de calor fabricada en fàbrica sembla alt, pot ser-ho muntar amb les seves pròpies mans. Com es construeix una unitat a partir de matèries primeres pràcticament residuals es descriu a l'article que recomanem.
Funcions d'instal·lació del dispositiu
El procediment per connectar una bomba de calor de piscina depèn de les característiques del model específic. Per tant, abans de començar a treballar, heu d'estudiar detingudament les instruccions del fabricant i seguir estrictament els requisits i recomanacions que s'hi inclouen. Normalment, els models industrials es subministren ja muntats i amb un conjunt de components necessaris per a la instal·lació.
1 — Bomba de calor per a la piscina
2 - Dispositiu de control remot
3 – Aigua neta per a la piscina
4 - Bomba de circulació
5 - Bypass (canal de bypass) i vàlvules de control
6 - Conducció d'aigua des de la piscina
7 - Filtre
Durant la connexió, haureu d'instal·lar un parell de canonades, així com proporcionar energia. L'escalfador s'instal·la al sistema de manteniment de la piscina de manera que es col·loqui després del sistema de filtració i abans del clorador.
És molt important triar el lloc adequat per instal·lar l'equip. Generalment bomba de calor aire-aigua és una unitat de mida impressionant, que recorda la unitat exterior d'un sistema d'aire condicionat dividit.
La ubicació per instal·lar aquest equip ha de complir els requisits següents:
- bona ventilació;
- absència d'obstacles al moviment de masses d'aire;
- distància del foc obert i altres fonts de calor;
- protecció de factors ambientals externs: precipitació, deixalles que cauen des de dalt, etc.;
- accessibilitat per al manteniment i reparacions necessàries.
Molt sovint, la bomba de calor s'instal·la sota un dosser. Per a una protecció addicional, podeu instal·lar un parell de parets laterals, però no haurien d'interferir de cap manera amb el flux d'aire que bombegen els ventiladors.
La bomba està muntada sobre un marc metàl·lic; la base ha de ser estrictament horitzontal. Això minimitzarà problemes com ara vibracions i sorolls durant el funcionament del dispositiu i també protegirà el dispositiu de danys.
En instal·lar la bomba de calor i connectar-la al sistema, és important assegurar-se que tots els seus elements estiguin nets. No estaria malament comprovar la superfície interior de les canonades utilitzades per fer la connexió.
Totes les connexions de canonades per on circula l'aigua s'han de segellar amb cura i comprovar si hi ha fuites. Per evitar que la vibració de la bomba de calor durant el seu funcionament es transmeti a la resta del sistema, té sentit considerar la connexió mitjançant mànegues flexibles.
Proporcionar energia a la bomba de calor requerirà una atenció especial. Ha de complir totalment les normes d'instal·lació d'equips elèctrics, tenint en compte tots els requisits de seguretat contra incendis.
Normalment hi ha un alt nivell d'humitat al voltant d'una piscina, i la probabilitat que els equips elèctrics entrin en contacte amb l'aigua augmenta significativament. Per tant, cal aïllar amb cura tots els contactes elèctrics, protegint-los addicionalment del possible contacte amb la humitat.
En l'esquema de connexió de la bomba de calor a la font d'alimentació, és imprescindible incloure interruptors automàtics, que estan equipats amb sensors que responen als augments de temperatura. També necessitareu dispositius de protecció que evitin les fuites de corrent.
Tots els components conductors han d'estar connectats a terra. Per connectar cables, tant d'alimentació com de control, necessitareu blocs de terminals especials. Les instruccions del fabricant solen indicar la secció transversal necessària dels cables elèctrics a través dels quals es pot connectar l'equip a la font d'alimentació.
Aquestes dades s'han de respectar. La secció transversal del cable pot ser més gran que la recomanada, però no més petita.
Bomba de calor casolana: és possible?
Si feu una bomba de calor vosaltres mateixos, podeu estalviar molt, però l'eficiència d'aquests dispositius és una mica menor que la dels models fabricats industrialment. Primer, es fabriquen elements de bomba individuals i després es combinen en un sistema comú. L'evaporador es pot fer a partir d'un gran dipòsit de plàstic. A l'interior s'instal·la una bobina de coure.
Per fer una bobina, un tub de coure es pot enrotllar amb cura al voltant d'un cilindre de gas o un altre objecte cilíndric adequat per donar-li la forma desitjada. Una altra bobina es fa de la mateixa manera: per a l'evaporador. Aquest element es col·loca dins d'un altre dipòsit, aquesta vegada metàl·lic, caldrà fer treballs de soldadura.
El compressor simplement s'adquireix o s'elimina d'un altre dispositiu, per exemple, d'un aparell d'aire condicionat trencat. Quan aquests tres dispositius estan preparats, es connecten a un sistema comú. A continuació, el compressor es carrega amb refrigerant. Només queda connectar l'evaporador a un ventilador que bufa aire i el condensador al sistema d'escalfament d'aigua de la piscina.
Un disseny significativament més complex bomba de calor aigua-aigua. La seva construcció requereix la presència d'un riu o embassament natural prop del lloc; si no n'hi ha, es perforen pous. Tanmateix, si és impossible obtenir energia de l'aire per motius tècnics, aquesta opció també serà útil.
Conclusions i vídeo útil sobre el tema
L'experiència pràctica d'escalfar l'aigua de la piscina mitjançant bombes de calor es presenta al següent vídeo:
El principi de funcionament d'una bomba de calor d'aire es demostra clarament aquí:
Aquest vídeo ofereix una visió general molt detallada del funcionament i disseny del model de bomba de calor aire-aigua:
Una bomba de calor és una manera còmoda, eficient i respectuosa amb el medi ambient d'escalfar una piscina. Amb un ús adequat, el cost del model es pagarà molt ràpidament i la instal·lació adequada augmentarà significativament la vida útil del dispositiu.
Vols compartir informació útil sobre el tema d'aquest article? Potser sabeu com fer una bomba de calor per organitzar una piscina privada amb les vostres pròpies mans? Escriu comentaris al bloc següent, fes preguntes, comparteix la teva opinió i fotografies temàtiques.
Bé, aconsellaria, abans d'instal·lar una bomba de calor, calcular completament la rendibilitat d'aquest projecte. Si teniu accés al gas de la xarxa a una tarifa econòmica, en alguns casos és molt més rendible. Sí, una bomba de calor té beneficis mediambientals, però no us oblideu de l'alt cost tant de l'equip com de la instal·lació. A més, la bomba està equipada amb un compressor força sorollós, el que significa molèsties addicionals o costos per a l'aïllament acústic.
Vaig considerar l'opció d'utilitzar una bomba de calor d'aire per escalfar la casa rural, però a diferència de les bombes de calor geotèrmiques i d'aigua, té una dependència directa de la temperatura fora de la finestra. Com més baixa sigui la temperatura exterior, menor serà l'eficiència. Resulta que l'equip es desgasta més i la vida útil és més curta. Aquesta opció només és adequada per a la primavera i la tardor; a l'hivern encara és millor utilitzar gas o electricitat per a la calefacció.