Calentar una casa con una bomba de calor es cada vez más popular porque el funcionamiento de esta fuente de calor se realiza sin el proceso de combustión. Como resultado, las bombas no emiten gases nocivos a la atmósfera. Si dicho sistema de calefacción se alimenta con energía fotovoltaica de su propia instalación, calor para la calefacción de espacios y la preparación de agua caliente sanitaria. se produce de forma totalmente ecológica.
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El principio de funcionamiento de la bomba de calor.
¿Cómo funciona una bomba de calor?
El principio de una bomba de calor es similar al de los frigoríficos, con una ligera diferencia: el frigorífico recoge el calor de la habitación y la bomba de calor lo lleva al interior de la casa. Se necesita electricidad en este proceso. Mientras que otros sistemas de calefacción convierten la electricidad directamente en calor, la calefacción con bomba de calor es necesaria para elevar el calor ambiental a un nivel más alto.
El patrón de trabajo de la bomba de calor es simple: el medio de trabajo va al evaporador y se evapora. Al cambiar el estado de enfoque a gaseoso, el factor extrae energía de la llamada fuente del fondo, es decir, suelo, aire o agua. El vapor es aspirado hacia el compresor, donde aumenta su presión y temperatura. En este estado, va al condensador y emite energía térmica. El elemento que cierra el diagrama es la válvula de expansión, que reduce los parámetros del medio de trabajo. El refrigerante enfriado y descomprimido regresa al evaporador y el ciclo se completa.
La electricidad solo es necesaria para que las bombas de calor mantengan funcionando el sistema de calefacción, no para calentar el agua. Por tanto, a partir de una unidad de electricidad consumida, se pueden obtener hasta cinco unidades de energía térmica. Se puede reducir el costo de la electricidad combinando, por ejemplo, una chimenea con una camisa de agua con el sistema de calefacción de la casa. La solución óptima es alimentar la bomba de calor con energía fotovoltaica.
Los principales componentes de la bomba de calor.
Para que una bomba de calor funcione, se requieren ciertos componentes para diferentes propósitos, que incluyen:
- Evaporador: es un intercambiador de calor en el que el calor del medio ambiente (aire, agua subterránea, suelo) se transfiere al medio de trabajo líquido. Sin contacto y mezcla de ambos materiales, la energía térmica del entorno se transfiere a la instalación. El factor de trabajo aumenta su energía. Calentado, gracias a sus especiales propiedades y condiciones técnicas en la bomba, pasa a estado gaseoso.
- Compresor: aspira los vapores del medio de trabajo y los comprime. A medida que disminuye el volumen de vapor, aumenta la presión de vapor. Hay un efecto secundario positivo en beneficio de la bomba de calor: a medida que aumenta la presión, también aumenta la temperatura del medio. Esto es necesario para poder transferir el calor adquirido al agua en el sistema de calefacción de la casa en el siguiente paso.
- Condensador: al igual que el evaporador, el condensador también es un intercambiador de calor. Transfiere el vapor caliente del medio de trabajo junto con el agua de calefacción y permite la transferencia de energía térmica de un medio a otro. El nivel de energía y la temperatura del medio en la bomba desciende y el agua en el sistema de calefacción se calienta.
- Válvula de expansión: reduce la presión, lo que aumenta el volumen del medio y se condensa. Se utilizan válvulas de expansión térmica y eléctrica. Estos últimos son más precisos y se utilizan en dispositivos de aire acondicionado más grandes. El medio de trabajo vuelve a su punto de partida y el ciclo comienza de nuevo.
Diferentes tipos de bombas de calor: agua, aire, tierra.
Bomba de calor geotérmica con intercambiador vertical u horizontal
Las bombas de suelo son el tipo de bomba de calor más económica. La elección de la dirección de los colectores tiene un impacto en la eficiencia del proceso de calentamiento. La influencia del sol sobre la temperatura del suelo disminuye con la profundidad, pero no se enfría debido a las heladas y al viento frío. La temperatura del suelo por debajo de la zona de congelación es constante y estable. Antes de elegir la solución adecuada, vale la pena consultar la lista de precios de la bomba de calor y elegir la solución perfecta para usted.
Los colectores de superficie utilizan, en gran medida, la energía térmica del sol y el agua de lluvia. Como corren planos por debajo de la superficie del suelo, una condición necesaria es un área de parcela adecuada. Otros objetos en el suelo no deben dar sombra a la instalación.
Los colectores verticales se colocan en un pozo de hasta 100 m de profundidad Los intercambiadores de calor horizontales se ubican a una profundidad de 80-120 cm, por debajo del nivel de congelación. La instalación es más fácil de hacer, pero requiere mucho espacio libre y suelo arcilloso. Si está buscando más consejos, consulte también Artículos sobre bombas de calor recogidos aquí.
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Bomba de calor de agua
Este tipo de bomba de calor requiere acceso a recursos hídricos para funcionar. Es posible utilizar el estanque o lago que existe al lado de la casa. Si no se dispone de un depósito de agua natural, también es posible cavar un pozo.
El uso de un pozo tiene la ventaja de que la temperatura nunca desciende por debajo de + 5 ° C, lo que garantiza una alta eficiencia. A su vez, el uso de aguas abiertas se caracteriza por bajos costos de instalación. En general, una bomba de agua es muy eficiente, ya que puede proporcionar cinco veces más energía térmica de la que consume electricidad.
Cuando se usa agua subterránea, es necesario cavar dos pozos. De uno de ellos se toma agua, se recupera calor y el enfriado se descarga al suelo a través del segundo pozo de descarga. La bomba de calor de agua es adecuada para calefacción por suelo radiante y tiro forzado. Los calentadores de convección requieren que el agua se caliente a temperaturas significativas, lo que requiere instalaciones más grandes.
Bomba de calor de fuente de aire
Contrariamente a las apariencias, el funcionamiento eficiente de la bomba de calor puede garantizarse incluso en invierno. Las bombas de calor aire-agua funcionan en el rango de temperatura de -25 ° C a + 40 ° C. Obviamente, cuanto más frío está el aire, más electricidad se necesita para hacer funcionar un compresor.
Por debajo de un cierto valor de temperatura, la bomba no puede calentar completamente el edificio por sí sola. En este caso, se activa un calentamiento adicional, generalmente eléctrico. La mejor opción es combinar una bomba de calor con fotovoltaica. Esto le proporciona una total independencia energética y unos costes de calefacción muy bajos.
Una instalación de bomba de calor bien diseñada básicamente no requiere mantenimiento. La tasa de fallas de los dispositivos también es baja. Las bombas de calor son dispositivos compactos y estéticos que se pueden instalar en cualquier habitación. Una gran ventaja es que no es necesario preparar salas de calderas y salas para el almacenamiento de combustible.
Las formas más y menos ecológicas de calentar su hogar
La concentración de smog en las ciudades polacas a menudo excede los estándares aceptables muchas veces, y los mensajes diarios alertan sobre la contaminación del aire. Los polvos nocivos y los compuestos químicos gaseosos se producen especialmente en invierno durante la temporada de calefacción. Las fuentes de calor menos respetuosas con el medio ambiente incluyen los hornos de carbón de tipo antiguo. No solo permiten la quema del combustible de peor calidad, incluidos los residuos, sino que, debido a su baja eficiencia, liberan una parte importante del calor a través de la chimenea.
En el otro extremo de los métodos más ecológicos para calentar una casa, se encuentran las bombas de calor y las calderas de pellets. La calefacción con bomba de calor no genera humos, no requiere mantenimiento y el funcionamiento se basa en el principio de aprovechar el calor del ambiente durante todo el año. Una chimenea con camisa de agua conectada a un sistema de calefacción con bomba de calor da buenos resultados. A su vez, los pellets son un biocombustible elaborado a partir de residuos de madera, completamente natural y derivado de fuentes renovables.
