Bomba de calor para piscina: critérios de seleção e regras de instalação

As bombas de calor são, obviamente, uma das melhores invenções no campo dos sistemas de aquecimento. Literalmente, é possível extrair energia virtualmente livre diretamente do ar, bem como da terra ou da água. Se você usar uma bomba de calor para a piscina, o custo do aquecimento da água pode ser significativamente reduzido.

Diremos a você como escolher o melhor modelo para usar energia "verde" para gerar calor para aquecer a água. O artigo apresentado para familiarização expõe detalhadamente o princípio do sistema. Aqui você aprenderá como montar a unidade, como operá-la adequadamente em um ambiente doméstico.

Como funciona essa bomba?

A energia está em toda parte, mesmo naqueles objetos que nos parecem extremamente frios. Só que essa energia tem um baixo potencial. As bombas de calor permitem extraí-lo do ambiente e convertê-lo em energia com alto potencial. Nesta condição energia térmica pode ser usado para aquecimento.

Bombas de calor, no entanto, como geladeiras, operam no princípio de Carnot. O refrigerador transfere energia térmica da câmara para o espaço ao redor para criar um efeito de resfriamento, e a bomba de calor funciona na direção oposta.

Esse sistema consiste em duas partes principais - externa e interna, entre elas estão um compressor e um evaporador. Assim, o líquido de arrefecimento circula através de um sistema de tubos localizado fora. Ao mesmo tempo, absorve a energia dispersa na maior parte da terra, na água ou no ar, dependendo do tipo de bomba.

Em seguida, o refrigerante passa pela câmara do evaporador cheia de refrigerante (geralmente freon). O refrigerante ferve a uma temperatura muito baixa. Aquecido ao entrar em contato com energia térmica de baixo potencial, entra em estado gasoso e entra no compressor.

Este diagrama ilustra o dispositivo e o princípio de operação da bomba de calor, que coleta calor com baixo potencial do ambiente e o converte em energia térmica de alto potencial (+)

Aqui o gás aquece e se move para o condensador. Em seguida, o refrigerante esfria, retornando novamente ao estado líquido e o calor coletado entra no sistema de aquecimento interno, ou seja, no sistema de aquecimento da casa ou, neste caso, na piscina. O ciclo se repete muitas vezes.

Obviamente, para a operação de tal sistema, ou seja, unidades de bombeamento, será necessária uma certa quantidade de eletricidade, sem acesso ao qual o sistema não poderá trabalhar.

Mas a quantidade de eletricidade necessária para uma bomba de calor é cerca de quatro vezes menor que o custo de aquecer diretamente a água com um aquecedor elétrico. Com um consumo inferior a 2,5 kW de energia elétrica, a bomba de calor pode gerar mais de 10 kW de energia térmica.

Como escolher um sistema adequado?

Os recursos de design da bomba de calor a tornam mais resistente à alta umidade do que qualquer outro sistema de aquecimento de água. Mas você precisa escolher o caminho certo tipo de bomba de calor, ou seja, determinar a fonte de energia térmica de baixa qualidade.

Quanto mais estável a temperatura do meio, mais eficiente a bomba de calor. A Terra é considerada a este respeito a melhor opção, mas a implementação prática requer o cumprimento de várias condições difíceis.

Esta tabela permite determinar a potência da bomba de calor para a piscina. Os cálculos são feitos considerando a presença de um revestimento protetor do sol (+)

Será necessário um terreno espaçoso e terraplenagem em larga escala. Os tubos através dos quais a água circula deverão ser colocados na espessura do solo, para atender a esse requisito nem sempre é possível e conveniente. As bombas de calor terra-água raramente são usadas para piscinas.

É um pouco mais fácil organizar uma bomba de calor, já que a água é usada como fonte de energia. A melhor opção é um corpo de água próximo: uma lagoa, lago, rio, etc.

Nem todos os proprietários de terras têm acesso a esses recursos. Uma solução mais acessível para o problema é abaixar os canos de água no poço ou poço. Isso significa que o site pode precisar criar uma fonte adicional de água.

Menos tempo e esforço serão necessários para instalar uma bomba de calor que consome energia dissipada nas massas de ar. Para organizar trocas aéreas intensivas, fãs poderosos são usados. Também não será necessário colocar canos no chão ou perfurar um novo poço.

As bombas de calor ar-água permitem aquecer um grande volume de água em uma piscina com consumo mínimo de energia

Obviamente, a eficiência do aquecimento com uma bomba de calor a ar pode ser um pouco menor do que quando se usa fontes de energia estáveis, como terra ou água. No entanto, para uso durante a estação da primavera ao outono, e não durante o ano todo, este modelo é ideal. A maioria dos pools nos sites é usada durante esse período.

A bomba de calor também pode ser usada em combinação com outros sistemas de aquecimento, por exemplo, com aquecimento elétrico. Para aquecer uma casa, esses modelos às vezes são combinados com uma caldeira a gás ou elétrica. Isso é especialmente apropriado em áreas com clima severo, pois a temperaturas abaixo de -20 graus a eficiência das bombas de calor é bastante reduzida.

Uma característica de qualquer modelo industrial de uma bomba de calor é o seu alto preço. Você pode reduzir custos se você mesmo construir esse dispositivo. Esta não é uma tarefa muito difícil, muitos artesãos lidaram com sucesso. Mas os modelos industriais são mais confiáveis, mais eficientes e mais fáceis de gerenciar.

Segundo as análises, o alto custo de um modelo industrial de uma bomba de calor compensa nos primeiros dois anos de operação e, às vezes, em apenas alguns meses. Ao mesmo tempo, é muito importante escolher um modelo cuja potência corresponda exatamente às necessidades de calor do objeto.

Perda térmica do objeto

Para escolher a bomba de calor correta de acordo com sua potência, é necessário determinar a perda de calor da piscina na qual o dispositivo será instalado.

No caso da piscina, você deve considerar:

• o local onde a piscina está localizada;
• disponibilidade e grau de confiabilidade da piscina;
• volume do vaso de banho;
• temperatura inicial da água;
• temperatura ideal das águas balneares;
• a presença de fatores adicionais que afetam a mudança na temperatura da água: aquecimento do ar em um prédio interno, ar condicionado, etc.

Para calcular a perda de calor da estrutura, alguns especialistas recomendam o uso da metodologia descrita no DBN B.2.5-67: 2013. A capacidade da bomba deve ser 30% maior que a perda de calor na piscina.

Esse esquema permite que você tenha uma idéia da possível perda de calor na piscina, dependendo da influência de fatores externos. Quanto menos essas perdas, mais eficiente a bomba de calor funcionará.

Esses cálculos são bastante específicos, é melhor confiar a um especialista. Recomendações úteis podem ser obtidas com profissionais experientes envolvidos na fabricação ou venda de bombas de calor. Informações sobre a capacidade do trocador de calor do dispositivo também serão úteis na escolha de uma bomba de calor.

Ao escolher uma bomba de calor de ar para aquecer a água em uma piscina, vários fatores devem ser considerados que afetam o grau de perda de calor de um edifício, por exemplo, a presença ou ausência de abrigo

Este indicador reflete o consumo de energia térmica para aquecer a água na piscina por um determinado período de tempo.

De uma forma simplificada, a fórmula pode se parecer com:

P = 1,16 X ΔT / t X V (kW)

Onde:

• 1.16 - coeficiente de correção da perda de calor;
• ΔT - o número de graus que separa o indicador inicial e final da temperatura da água na piscina, ºС;
• t é o tempo de operação do dispositivo até que a temperatura necessária da água seja atingida, hora;
• V é o volume do banho, cúbico m

Obviamente, essa fórmula não leva em consideração diversos fatores, como o efeito do aquecimento na piscina interna, a presença de ar condicionado, a presença de isolamento etc.

Porém, ao escolher o modelo certo de bomba de calor, esse cálculo pode ser muito útil.Durante os cálculos, é útil levar em consideração que a temperatura ideal para uma piscina coberta é considerada uma temperatura do ar de 28 graus e uma temperatura da água de 24 graus.

Pontos importantes ao escolher uma bomba

Ao escolher uma bomba de calor adequada, você deve se concentrar não apenas em sua potência. Outros fatores também são importantes. Por exemplo, essas são as dimensões de uma bomba semelhante a uma grande caixa de metal.

O local de instalação geralmente é escolhido com antecedência, você deve garantir que o modelo selecionado se encaixa livremente no local, deixando espaço suficiente para a pessoa que instalará e manterá o dispositivo.

Quanto menor a diferença entre a temperatura do ar externo e a temperatura da água na piscina, maior o efeito do uso da bomba de calor e maior a sua produtividade.

O controle automático de alguns modelos permite que você troque a bomba, levando em consideração não apenas a temperatura externa, mas também a taxa de resfriamento da água na piscina, bem como a capacidade do edifício (se estamos falando de uma piscina coberta) de manter o calor.

Durante a operação, a bomba de calor vibra e produz ruído. Quanto menos barulho no site, melhor. Antes de comprar, você deve encontrar uma maneira de avaliar o nível de ruído emitido por vários modelos de bombas de calor.

O custo da unidade pode ser significativamente afetado pela presença de uma unidade de controle automático. Se os fundos permitirem, não desista dessa adição moderna e conveniente. Em primeiro lugar, a automação aumenta o conforto durante o uso do equipamento, pois você não precisa se distrair constantemente para ligá-lo, ajustá-lo, desligá-lo etc.

O sistema de controle automático de bombas de calor modernas facilita a operação do dispositivo, aumenta sua eficiência e prolonga sua vida útil

Em segundo lugar, a operação do dispositivo no modo automático aumenta significativamente o recurso de sua operação, ou seja, vida útil. Mas danos ainda são possíveis. Para minimizar os problemas associados à operação da bomba de calor, a disponibilidade de documentos executados corretamente para o serviço de garantia do dispositivo ajudará.

No entanto, a presença de um formulário oficial com um selo não é suficiente. Às vezes, os vendedores são modestamente silenciosos sobre o fato de que os reparos em garantia são realizados apenas por uma empresa especializada, localizada a cem quilômetros do local da instalação.

Também aconteceu que o dispositivo teve que ser enviado ao exterior para reparo. Esse serviço de garantia é extremamente inconveniente, pois o proprietário leva meses inteiros.

Os artesãos que podem consertar facilmente os eletrodomésticos podem estudar os recursos do dispositivo do modelo selecionado e acessar as peças de reposição com antecedência. Se as peças necessárias não estiverem disponíveis em algum lugar próximo, você deverá solicitá-las especialmente, pagar pela entrega prolongada etc. prudência ajudará a evitar tais problemas.

Se o custo de uma bomba de calor fabricada na fábrica parecer alto, você pode faça você mesmo. Como um agregado é construído a partir de praticamente resíduos de materiais iniciais é descrito no artigo recomendado por nós.

Recursos de montagem do dispositivo

O procedimento para conectar uma bomba de calor a uma piscina depende das características de um modelo específico. Portanto, antes de iniciar o trabalho, você deve estudar cuidadosamente as instruções do fabricante e cumprir com precisão os requisitos e recomendações nele estabelecidos. Geralmente, os modelos industriais são entregues pré-montados e com um conjunto de componentes necessários para a instalação.

Diagrama funcional da bomba de calor conectada à piscina:
1 - Bomba de calor para piscina
2 - Dispositivo de controle remoto
3 - Água limpa para a piscina
4 - bomba de circulação
5 - Válvulas de derivação (bypass) e controle
6 - Tubo de abastecimento de água para piscina
7 - Filtro

Durante a conexão, você precisará instalar um par de tubos e fornecer energia. O aquecedor é instalado no sistema de manutenção da piscina, para que seja localizado após o sistema de filtragem e em frente ao clorador.

Conforme mostrado neste diagrama, a bomba de calor deve ser conectada após o filtro de água, mas antes do dispositivo para cloro-lo

É muito importante escolher o local certo para instalar o equipamento. Normalmente bomba de calor ar-água É um agregado de dimensões impressionantes, remanescente da unidade externa de um sistema de divisão de ar condicionado.

Para instalar uma bomba de calor a ar, é necessário escolher um local suficientemente espaçoso, que deve ser protegido de fatores externos, por exemplo, usando um dossel

O local para instalação desses equipamentos deve atender aos seguintes requisitos:

• boa ventilação;
• falta de obstáculos ao movimento de massas de ar;
• afastamento de chamas e outras fontes de calor;
• proteção contra fatores ambientais externos: precipitação, detritos que caem do alto, etc;
• Disponibilidade para manutenção e reparos necessários.

Na maioria das vezes, a bomba de calor é instalada sob uma cobertura. Para proteção adicional, você pode instalar um par de paredes laterais, mas elas não devem interferir no fluxo de ar forçado pelos ventiladores.

A bomba é montada em uma estrutura de metal, a base deve ser estritamente horizontal. Isso minimizará problemas como vibração e ruído durante a operação do dispositivo, além de proteger o dispositivo contra falhas.

A bomba de calor a ar deve ser instalada em uma base sólida e estritamente horizontal. Isso reduzirá a vibração durante a operação e reduzirá o ruído.

Ao instalar a bomba de calor e conectá-la ao sistema, é importante garantir que todos os seus elementos estejam limpos. Não faz mal verificar a superfície interna dos tubos com os quais a conexão é feita.

Todas as junções de tubo pelas quais a água circula devem ser cuidadosamente vedadas e verificadas quanto a vazamentos. Para impedir que a vibração da bomba de calor durante sua operação seja transmitida para o restante do sistema, faz sentido considerar a opção de conectar usando mangueiras flexíveis.

Atenção especial será necessária para fornecer energia à bomba de calor. Ele deve cumprir totalmente as regras de instalação de equipamentos elétricos, levando em consideração todos os requisitos de segurança contra incêndio.

Perto da piscina, geralmente é mantido um alto nível de umidade, e a probabilidade de contato elétrico com a água aumenta significativamente. Portanto, é necessário isolar cuidadosamente todos os locais dos contatos elétricos, protegendo-os adicionalmente de um possível contato com a umidade.

É imperativo que os disjuntores sejam incluídos no circuito para conectar a bomba de calor à fonte de alimentação, equipada com sensores que respondem a aumentos de temperatura. Também são necessários dispositivos de proteção que evitam vazamentos de corrente.

Todos os nós condutores devem ser aterrados sem falhas. Para conectar cabos, tanto de potência quanto de controle, você precisará de blocos de terminais especiais. As instruções do fabricante geralmente indicam a seção transversal necessária dos cabos elétricos através dos quais você pode conectar o equipamento à fonte de alimentação.

Esses dados devem ser respeitados. A seção transversal do cabo pode ser mais do que o recomendado, mas não menos.

A instalação de uma bomba de calor para aquecer a água na piscina é realizada de acordo com as recomendações do fabricante. Geralmente é instalado após o sistema de tratamento de água, mas antes do dispositivo de cloração, se houver

Bomba de calor caseira - é real?

Se você mesmo fizer uma bomba de calor, poderá economizar significativamente, mas a eficácia desses dispositivos é um pouco menor que a dos modelos industriais. Primeiro, os elementos individuais da bomba são fabricados e, em seguida, são conectados a um sistema comum. O evaporador pode ser fabricado a partir de um grande tanque de plástico. Uma bobina de cobre é instalada no interior.

Para fazer uma bobina, um tubo de cobre pode ser enrolado com cuidado em torno de uma garrafa de gás ou outro objeto cilíndrico adequado para obter a forma desejada. Da mesma forma, eles fazem outra bobina - para o evaporador. Este elemento é colocado dentro de outro tanque, desta vez um metal, é necessário um trabalho de soldagem.

O compressor é simplesmente comprado ou removido de outro dispositivo, por exemplo, de um ar-condicionado quebrado. Quando esses três dispositivos estão prontos, eles estão conectados a um sistema comum. Em seguida, o compressor é carregado com refrigerante. Resta conectar o evaporador ao ventilador, que bombeia ar, e o condensador ao sistema de aquecimento de água da piscina.

Significativamente mais difícil no dispositivo bomba de calor água a água. Sua construção requer a presença de um rio ou reservatório natural próximo ao local, caso não existam, são perfurados os poços. No entanto, se for impossível obter energia do ar por razões técnicas, essa opção também será útil.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

A experiência prática do aquecimento da água da piscina usando bombas de calor é apresentada no vídeo a seguir:

O princípio de operação de uma bomba de calor a ar é claramente demonstrado aqui:

Este vídeo fornece uma visão geral muito detalhada da operação e do design do modelo de bomba de calor ar-água:

Uma bomba de calor é uma maneira conveniente, eficiente e ecológica de aquecer uma piscina. Com a operação adequada, o custo do modelo será recompensado muito rapidamente e a instalação adequada aumentará significativamente a vida útil do dispositivo.

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