Riscaldamento di una casa con una pompa di calore aria-aria

Sezioni dell’articolo

• Come funziona e punti deboli
• Risparmio e portata della pompa di calore
• Sistemi di riscaldamento centralizzato e distanziato
• È possibile farlo da soli
• Durabilità e manutenzione del sistema

Il riscaldamento di una casa con aria è una tecnologia che esclude gli intermediari nel trasferimento di calore. Con l’uso di una pompa di calore, l’efficienza del sistema aumenta di 2-3 volte, ma tali sistemi sono applicabili nelle realtà del clima russo? Oggi parleremo delle pompe ad aria e del dispositivo degli impianti di riscaldamento con il loro uso..

Come funziona e punti deboli

Le pompe di calore ad aria possono servire sia come mezzo più semplice di riscaldamento locale, sia al centro di un sistema di riscaldamento centralizzato. Il loro principale vantaggio è la completa indipendenza dalle altre utenze domestiche, ad eccezione forse della rete elettrica. Pertanto, l’installazione di un sistema di riscaldamento ad aria è possibile in qualsiasi fase della costruzione e anche dopo il suo completamento finale..

Il refrigerante svolge la maggior parte del lavoro all’interno delle pompe di calore. Questa sostanza ha un punto di ebollizione molto basso, fino a -30 ° C. Durante l’evaporazione, il liquido assorbe energia, durante la condensazione, la rilascia nell’ambiente esterno. I vapori del refrigerante non possono condensarsi naturalmente, per questo viene acceso un compressore, aumentando la pressione e “spremendo” la temperatura. Pertanto, l’aria esterna viene raffreddata, ad esempio, da -5 a -15 ° C e il delta rimanente di 10 ° C ritorna all’interno della casa sotto forma di calore utile.

Dispositivo pompa di calore aria-aria: 1 – aria esterna; 2 – scambiatore di calore esterno; 3 – blocco esterno; 4 – compressore; 5 – unità interna; 6 – aria interna calda; 7 – scambiatore di calore interno; 8 – valvola termostatica

Naturalmente, tutto non è roseo come descrivono i produttori di apparecchiature di riscaldamento. La reale efficacia del sistema è limitata da due fattori:

1. Il punto di ebollizione del refrigerante definisce il limite al quale la pompa di calore è in linea di principio in grado di funzionare. La maggior parte dei dispositivi sono in grado di generare a temperature esterne da -5 a -15 ° C, i più costosi (Zubadan) funzionano fino a -25 ° C. In sistemi di riscaldamento complessi basati su pompe di calore, è possibile utilizzare un evaporatore aggiuntivo nell’unità esterna.
2. Il fattore di conversione (COP) definisce il rapporto tra la potenza termica e la potenza elettrica applicata. Il valore reale del coefficiente è inversamente proporzionale alla differenza di temperature dell’aria all’interno e all’esterno dell’edificio. Pertanto, in caso di forte gelo, le prestazioni dell’HP sono significativamente inferiori.

Risparmio e portata della pompa di calore

Qualsiasi tecnologia in grado di estrarre ulteriori watt di energia oltre all’energia consumata implica già risparmi significativi. L’unica domanda riguarda il costo dell’attrezzatura e il tempo per il quale si ripagherà.

È facile da calcolare: prendi gli indicatori calcolati della perdita di calore a casa, dividi per il valore medio di COP, tenendo conto della temperatura media dell’aria esterna durante la stagione di riscaldamento e moltiplica il valore di potenza risultante per il costo del tipo di vettore energetico che potrebbe essere utilizzato con un diverso tipo di riscaldamento.

Ad un costo di circa 3500-4000 rubli per ogni m² dell’area riscaldata, le pompe di calore ad aria hanno un periodo di ammortamento di circa 20-30 anni, che è il doppio della durata utile garantita delle apparecchiature. Tuttavia, bisogna sempre tenere conto del costante aumento dei prezzi dell’energia e del potenziale per lo sviluppo di nuovi refrigeranti più efficienti..

Tuttavia, ci sono situazioni in cui i risparmi derivanti dall’installazione di una pompa di calore possono essere percepiti immediatamente. Ad esempio, se il costo della fornitura di gas naturale a un sito è di circa 700-800 mila rubli, l’acquisto di un’unità di riscaldamento alternativa garantirà letteralmente risparmi a vita dal primo giorno di utilizzo. Si può sostenere che una caldaia a gas può essere sostituita con successo con una elettrica, ma la capacità installata della rete cittadina non è sempre sufficiente per reintegrare le perdite di calore della casa..

È anche importante comprendere la differenza tra riscaldamento primario e secondario. Le pompe di calore ad aria, progettate per funzionare a temperature esterne positive, costano 2–2,5 volte inferiori e i risparmi e il comfort derivanti dal loro uso in bassa stagione sono evidenti più che.

Sistemi di riscaldamento centralizzato e distanziato

Il ruolo della pompa di calore aria-aria nelle applicazioni domestiche può essere ridotto al riscaldamento di singoli ambienti, quando non ha alcun senso speciale per “guidare” l’unità di riscaldamento principale, o ad una completa attrezzatura del locale caldaia. In quest’ultimo caso, la caldaia elettrica o a gas diventa una fonte di riscaldamento di riserva, aiutando la pompa di calore a far fronte a temperature estremamente basse o interruzioni di corrente..

L’applicazione locale della pompa di calore sembra essere più prudente. Perché recintare un sistema di riscaldamento complesso se i dispositivi di riscaldamento locali forniscono una regolazione climatica flessibile e il guasto di uno di essi non raffredderà l’intero edificio? Tuttavia, ci sono una serie di argomenti contro questo approccio:

1. È molto difficile dirigere l’aria riscaldata sulla rotta desiderata. Si formano molte zone fredde e ci vuole tempo per raggiungere una modalità termica comoda e costante.
2. L’efficienza complessiva di più unità è sempre inferiore rispetto all’installazione di una più potente.
3. Numerosi blocchi esterni rovinano l’aspetto della facciata e quelli interni disturbano l’interno dei locali..
4. Vi sono limitazioni nella durata del percorso tecnico che collega l’unità esterna con l’unità interna, il che rende difficile riscaldare le stanze al centro di un grande edificio.

Un riscaldatore centralizzato basato su una pompa di calore aria-aria richiede la posa di una rete di condotti dell’aria, che è particolarmente difficile da realizzare con un tipo monolitico di soffitti e pareti. Ma ci sono anche vantaggi di un tale sistema:

1. Hai il controllo completo della temperatura e dell’umidità in casa.
2. Esiste la possibilità di pulire e disinfettare l’aria.
3. Il pieno controllo sull’afflusso e lo scarico della ventilazione aiuta a ridurre le perdite di calore associate allo scambio d’aria o utilizzare i recuperatori.
4. La manutenzione di un’unità richiede meno tempo, sforzi e denaro.
5. È più facile organizzare il lavoro in modalità estreme per un’unità esterna. Ad esempio, ha senso accendere il riscaldamento aggiuntivo dell’unità esterna ad alte temperature negative, fino a un incendio nelle vicinanze. Oppure, in alternativa, è possibile installare un sistema di preparazione dell’aria su uno scambiatore di calore del suolo.

È possibile farlo da soli

Nonostante la complessità tecnica delle pompe di calore, possono essere installate in modo indipendente. Per essere più precisi, con le tue mani sei libero di eseguire tutto il “lavoro sporco”: posa di condotte tecniche e reti di alimentazione, aggancio di unità interne ed esterne. La documentazione del passaporto per ogni tipo specifico di pompa di calore contiene informazioni complete sulle condizioni per l’installazione di blocchi, la pendenza, la lunghezza e le curve consentite dei percorsi tecnici.

Non resta che invitare uno specialista che verificherà la corretta installazione del sistema e ne assicurerà la corretta messa in servizio. Questi lavori non possono essere eseguiti da soli: sono necessarie apparecchiature per la pulizia e la disaerazione del sistema, la ricarica del refrigerante – in generale, questo processo è piuttosto tecnologico e complesso.

Va sottolineato che l’installazione di tali sistemi di condizionamento dell’aria non viene eseguita “immediatamente”. È richiesto un calcolo preliminare dettagliato, in particolare, è necessario determinare la classe di attrezzatura adatta a specifiche condizioni climatiche e calcolare la sua potenza sufficiente. Naturalmente, il teleriscaldamento basato su pompe di calore causa ancora più difficoltà nella progettazione e nel coordinamento dei lavori con gli appaltatori edili..

Durabilità e manutenzione del sistema

Molti possono essere spaventati dalla vita operativa del sistema di 7-10 anni, dichiarata dal produttore. In pratica, questa cifra è molto più alta, solo una pompa di calore può perdere le prestazioni nel tempo..

Ciò è dovuto principalmente alla fuoriuscita graduale del refrigerante nell’ambiente esterno e alla sua contaminazione con umidità e altre impurità. In questo caso, viene fornita una procedura di manutenzione abbastanza semplice, che consiste nella pulizia del liquido di raffreddamento e nel reintegro della sua concentrazione.

L’usura meccanica, come un compressore o un ventilatore, è inevitabile. Tuttavia, una buona pompa di calore consente la sostituzione modulare dei suoi componenti. La durata dell’attrezzatura è interamente determinata dalle condizioni di funzionamento e dalla perfezione tecnica del sistema. Lavorare al limite, glassa periodica dell’unità esterna e altre violazioni della normale modalità operativa: questo è ciò che deve essere escluso fin dall’inizio in modo che l’apparecchiatura abbia il tempo di pagare completamente per sé e allo stesso tempo portare il calore e il comfort desiderati dall’uso alla casa.

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