O princípio de funcionamento de uma bomba de calor ar-ar: características de funcionamento

Uma casa moderna precisa de um sistema de ventilação de alta qualidade. É uma questão de saúde e bem-estar - todos desejam respirar ar puro e livre de microorganismos patogênicos. Acontece que a casa foi construída em um pequeno vilarejo bastante afastado da cidade e de suas principais comunicações. Além disso, nas condições russas, as moradias também devem ser aquecidas durante uma parte significativa do ano.

Assim, construímos uma casa de madeira com uma área de 200 metros quadrados com um sistema de ventilação bem desenhado, a partir de fontes de calor - apenas eletricidade. A escolha do sistema de aquecimento parecia óbvia - eles decidiram ficar em uma bomba de calor ar-ar compatível com ventilação.

Por que não lenha?

Nossos vizinhos aquecem principalmente fogões a lenha, mas essa opção inicialmente não era agradável. Todos os anos é necessário fazer um estoque de combustível, limpar a caldeira e monitorar sua combustão. Com eletricidade, tudo é muito mais simples - pressionei o botão de seleção, o aquecimento começou. A única desvantagem desse método é o alto custo da eletricidade. Na época do início do sistema de aquecimento, um quilowatt-hora na região de Moscou custava 5,29 rublos.

Naturalmente, queríamos usar um recurso tão valioso da forma mais econômica possível, por isso optamos por uma bomba de calor ar-ar. Esta é a opção mais barata, funciona quase como um ar condicionado.

Parâmetros operacionais do equipamento

As geadas severas na região de Moscou são raras, a experiência mostra que a temperatura raramente cai abaixo de -25 ℃. Calculou-se que nessas condições uma bomba que produza 15 kW de calor será suficiente para a casa da área disponível. O orçamento do sistema nos custou cerca de 150.000 rublos.

A eficiência das bombas de ar também muda dependendo das condições externas. No nosso caso, descobriu-se que, com o consumo de 1 quilowatt-hora de eletricidade, o sistema produzia de 2 a 2,5 kW de calor. É mínimo. Se houver um leve degelo do lado de fora com uma temperatura ligeiramente acima de zero, então haverá 3,5 kW de calor.

A casa é uniformemente aquecida pelo ar quente, não há radiadores ou pisos quentes. O ar fresco externo é constantemente adicionado ao sistema por meio do recuperador.

A tarefa do recuperador é economizar calor adicional. Com a sua ajuda, o ar que sai da rua é aquecido por aquele que é atirado à força para fora de casa, por exemplo, das casas de banho. A temperatura ambiente desejada é definida no controle remoto.

Comando automático, à noite a temperatura é reduzida para maior conforto.

Como escolher uma bomba de calor com fonte de ar

Para manter uma temperatura interna confortável no inverno, é necessária uma reserva de energia suficiente da bomba de calor. Nem todos os modelos funcionam bem em baixas temperaturas. Existem aqueles que têm um fator de eficiência energética acima de 1 a -30 graus, mas seu custo é muito alto.

Outro ponto é a vida útil da bomba de calor. Quanto mais potente for, menos estresse experimentará durante a operação normal e maior será sua vida útil. As bombas de calor padrão de faixa média são projetadas para uma média de 10 anos de operação normal. Marcas pouco conhecidas mais baratas - de 5 a 7 anos, mais caras, classe premium - a partir de 15 anos.

Ao escolher uma bomba de calor a ar, vale a pena considerar em que época do ano você vai usá-la e em que temperaturas, quanta eletricidade será necessária para operá-la e quanto tempo ela vai pagar. Com base nisso, e escolha um modelo. Como mostra a prática, uma bomba de calor ar-ar é mais lucrativa para usar além do aquecimento principal, e não em seu lugar.

Qual marca de bomba de calor ar-ar escolher

O equipamento é oferecido por fabricantes alemães, chineses e japoneses. Ao escolher, você deve se concentrar nos parâmetros especificados na documentação técnica e nas análises do cliente.

As melhores marcas de bombas ar-ar são feitas no Japão. As empresas asiáticas foram as primeiras a usar a tecnologia de extração de energia de baixo teor do ar para resfriar as instalações. Desde então, seus produtos melhoraram significativamente:

  • Daikin - líder mundial na fabricação de sistemas de aquecimento e ar condicionado. A principal característica do produto é a integração completa do sistema em um edifício residencial e a provisão de controle de temperatura autônomo, adaptando-se aos desejos dos proprietários. A marca Daikin oferece bombas de calor para necessidades residenciais e comerciais, operando para aquecimento e refrigeração, bem como atendendo às necessidades de água quente sanitária.
  • Mitsubishi - o consumidor doméstico conhece os produtos da empresa principalmente a partir dos automóveis produzidos. Mas, como muitas outras empresas japonesas, além de automóveis, a Mitsubishi produz vários outros tipos de equipamentos. A principal vantagem da empresa é a criação de um design ZUBADAN exclusivo, que melhorou significativamente os parâmetros de operação e reduziu os custos de energia. TN Mitsubishi permanece operacional até -25 ° C. Para aquecimento de complexos industriais, foram desenvolvidos sistemas multi-zonas.
  • Fujitsu - a ênfase principal, a empresa dá na produção dos chamados sistemas combinados, que têm uma ampla funcionalidade adicional. As bombas de calor funcionam para aquecimento e resfriamento. Se necessário, eles podem ser facilmente integrados ao sistema de aquecimento de líquido e fornecimento de água quente. Fujitsu são sistemas compactos e fáceis de usar para aquecer casas e chalés privados.

Ao escolher uma estação adequada, além de escolher um fabricante, deve-se atentar para os parâmetros técnicos, em particular o COP e a temperatura mínima em que a bomba permanece operacional.

Quanto custa a bomba de calor ar-ar?

O custo é influenciado por características técnicas, disponibilidade de funções adicionais. Os japoneses estão acostumados a classificar as instalações por desempenho e confiabilidade. O consumidor tem três classes de equipamentos:

  • Família - o preço estimado é de 200-350 mil rublos. A área máxima aquecida não é superior a 100-140 m².
  • Semi-industrial - custará 500-800 mil rublos.
  • Industrial - as unidades mais caras e produtivas, projetadas para operação de longo prazo em condições adversas. Desempenho de até 90 kW. Custo de 900 a 3 milhões de rublos.

Além disso, o custo de instalação e produção do projeto, para a distribuição dos fluxos de ar durante a operação, é adicionado ao preço da bomba de calor. Isto é especialmente importante ao aquecer grandes áreas, divididas em divisões por divisórias.

Distribuição de calor para quartos

Cada quarto precisa de sua própria quantidade de calor. Por exemplo, em quartos de canto, sempre é necessário mais, porque eles têm duas paredes frias. Resolvemos o problema de distribuição com a ajuda de válvulas gaveta.

Em outros locais, o fluxo é regulado por válvulas nas grades. Eles ficam não apenas no teto, mas também no chão. Isso é muito importante para um aquecimento e conforto uniformes - todos sabem que o ar quente sobe. A entrada de ar para exaustão das instalações é organizada de forma semelhante - é produzida tanto do teto quanto do chão.

Já foi mencionado como o ar é retirado dos banheiros: para a rua através do recuperador, para que não ocorra a disseminação de odores pela casa.

Feito em casa de uma geladeira velha

É muito difícil montar uma bomba de calor ar-ar a partir de compressores e condensadores individuais com suas próprias mãos, sem conhecimento especializado de engenharia. Mas para uma pequena sala ou estufa, você pode usar uma geladeira velha.


A bomba de calor de ar mais simples pode ser feita de uma geladeira estendendo um duto de ar da rua para dentro dela e pendurando um ventilador na grade traseira do trocador de calor

Para fazer isso, faça dois furos na porta da frente da geladeira. Pela primeira, o ar da rua entrará no freezer e, pela segunda, inferior, será retirado de volta para a rua.

Ao mesmo tempo, durante a passagem pela câmara interna, ele irá liberar parte do calor disponível nele para o freon.

Você também pode simplesmente construir a máquina de refrigeração na parede com a porta aberta para fora e com o trocador de calor na parte de trás - para a sala. Mas deve-se ter em mente que a potência desse aquecedor será pequena e consome muita eletricidade.

O ar ambiente é aquecido a partir do trocador de calor na parte traseira do refrigerador. No entanto, essa bomba de calor é capaz de operar apenas em temperaturas externas não inferiores a mais cinco graus Celsius.

Este eletrodoméstico deve ser usado apenas em ambientes internos.


Em uma grande casa de campo, o sistema de aquecimento de ar terá que ser complementado com dutos de ar que distribuem o ar quente uniformemente por todos os cômodos.

A instalação de uma bomba de calor ar-ar é extremamente simples. É necessário instalar os blocos externo e interno e, em seguida, conectá-los juntos a um circuito com refrigerante.

A primeira parte do sistema é instalada no exterior: diretamente na fachada, telhado ou junto ao edifício. O segundo da casa pode ser colocado no teto ou na parede.

Recomenda-se instalar a unidade externa a poucos metros da entrada da casa de campo e longe das janelas, não se esquecendo do ruído produzido pelo ventilador.

E o interno é instalado de forma que o fluxo de ar quente dele se espalhe uniformemente por toda a sala.

Se estiver previsto o aquecimento de uma casa com vários cômodos em andares diferentes com uma bomba de calor ar-ar, será necessário equipar um sistema de dutos de ventilação com injeção forçada.

Neste caso, é melhor encomendar um projeto a um engenheiro competente, caso contrário, a potência da bomba de calor pode não ser suficiente para todas as instalações.

O medidor de eletricidade e o dispositivo de proteção devem ser capazes de suportar os picos de carga gerados pela bomba de calor. Com uma forte onda de frio fora da janela, o compressor começa a consumir eletricidade muitas vezes mais do que o normal.

É melhor colocar uma linha de alimentação separada do quadro de distribuição para esse aquecedor de ar.

Atenção especial deve ser dada à instalação de tubos de freon. Mesmo o menor fragmento dentro pode danificar o equipamento compressor.

Aqui você não pode prescindir de habilidades de soldagem de cobre. Em geral, deve-se confiar o reabastecimento do refrigerante a um profissional para evitar problemas com seus vazamentos posteriormente.

Instruções passo a passo para fazer uma bomba de calor a partir de um refrigerador são descritas neste artigo.

Parte externa

A unidade externa da bomba de calor está localizada atrás das venezianas transparentes ao ar. É grande o suficiente e parece um ar condicionado industrial. No inverno, o corpo da bomba congela e é coberto por uma densa camada de neve. Esse é um processo previsto em seu trabalho - de acordo com seus algoritmos internos, o equipamento regularmente vai descongelar e descongelar totalmente. Depois disso, tudo se repete.

Vantagens das bombas de calor ar-ar

  • A instalação de tal equipamento não é muito mais difícil do que conectar um refrigerador ou ar condicionado.
  • A instalação não requer a colocação de um grande trocador de calor no solo ou na água.
  • A bomba de calor ar-ar está pronta para funcionar assim que é conectada.
  • A instalação não requer manutenção regular, possui poucas peças móveis, por isso tem uma longa vida útil.
  • Não há necessidade de providenciar um sistema de aquecimento.
  • Baixo custo em comparação com bombas de calor de solo e água.
  • Falta de tanque de armazenamento e outras unidades auxiliares.

Conclusões baseadas nos resultados do uso

Todo o sistema de ventilação e aquecimento pronto para uso custa cerca de 280.000 rublos.Aqui é preciso levar em conta que o trabalho foi feito por nossa conta e, na compra de equipamentos e materiais, aproveitou-se ao máximo o talento dos descontos “knock out”.

Muitos não acreditam que em nossas latitudes seja possível aquecer o ar aquecido por eletricidade. Por experiência própria, podemos dizer que isso é real. Esses sistemas funcionam e até economizam dinheiro. A quantidade média mensal de aquecimento em nosso país é de 6.000 a 8.000 rublos. Pela experiência de vizinhos com casas de tamanho semelhante, sabemos que eles pagam 20.000 e 25.000 rublos por mês. Acontece que todos os nossos custos de instalação de uma bomba de calor ar-ar serão totalmente compensados ​​em cerca de 2 anos.

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