Pompă de căldură pentru piscină: criterii de selecție și reguli de instalare

Pompele de căldură – sunt, fără îndoială, una dintre cele mai bune invenții în domeniul sistemelor de încălzire. Acestea oferă literalmente posibilitatea de a extrage energie practic gratuită direct din aer, precum și din pământ sau apă. Dacă utilizați o pompă de căldură pentru piscină, costurile de încălzire a apei pot fi reduse considerabil.

Vă vom spune cum să alegeți modelul optim de utilizare a energiei “verzi” pentru producerea căldurii care încălzește apa. În articolul prezentat spre consultare este detaliat principiul de funcționare al sistemului. La noi veți afla cum să montați agregatul, cum să-l exploatați corect în condiții casnice.

Cum funcționează o astfel de pompă?

Energia este peste tot, chiar și în acele obiecte care ni se par extrem de reci. Doar că această energie are un potențial scăzut. Pompele de căldură permit extragerea ei din mediul înconjurător și transformarea în energie cu potențial ridicat. În această stare, energia termică poate fi utilizată pentru încălzire.

Pompele de căldură, la fel ca și frigiderele, funcționează după principiul Carnot. Frigiderul transferă energia termică din cameră în spațiul înconjurător pentru a crea un efect de răcire, iar pompa de căldură funcționează în direcția inversă.

Un astfel de sistem este format din două părți principale – una externă și una internă, între ele aflându-se compresorul și evaporatorul. Așadar, agentul termic circulă printr-un sistem de conducte situate în exterior. În acest timp, acesta absoarbe energia dispersată în masa solului, în apă sau în aer, în funcție de tipul pompei.

Apoi, agentul termic trece prin camera evaporatorului, umplută cu agent frigorific (de obicei – freon). Agentul frigorific fierbe la o temperatură foarte scăzută. Încălzindu-se la contactul cu energia termică de potențial scăzut, acesta trece în stare gazoasă și intră în compresor.

În această schemă se arată clar structura și principiul de funcționare al pompei de căldură, care colectează căldura cu potențial scăzut din mediu și o transformă în energie termică de înalt potențial (+)

Aici, gazul se încălzește și se deplasează spre condensator. Apoi, agentul frigorific se răcește, revenind la starea lichidă, iar căldura pe care a colectat-o intră în sistemul intern de încălzire, adică în sistemul de încălzire al casei sau, în acest caz, al bazinului. Ciclul se repetă de multe ori.

Desigur, pentru funcționarea unui astfel de sistem, și anume a agregatelor de pompare, va fi necesară o anumită cantitate de energie electrică, fără acces la care sistemul nu poate funcționa.

Dar cantitatea de electricitate necesară pompei de căldură este de aproximativ patru ori mai mică decât costurile pentru încălzirea directă a apei cu ajutorul unui încălzitor electric. Cu un consum de putere mai mic de 2,5 kW pentru funcționarea energiei electrice, pompa de căldură poate produce peste 10 kW de energie termică.

Cum să alegeți sistemul potrivit?

Caracteristicile constructive ale pompei de căldură o fac mai rezistentă la efectele umidității ridicate decât orice alt sistem de încălzire a apei. Dar trebuie să alegeți corect tipul pompei de căldură, adică să vă decideți asupra sursei de energie termică de potențial scăzut.

Cu cât temperatura mediului este mai stabilă, cu atât pompa de căldură funcționează mai eficient. Pământul este considerat cea mai bună opțiune în acest sens, dar implementarea practică necesită îndeplinirea unor condiții nu tocmai simple.

Acest tabel vă permite să determinați puterea pompei de căldură pentru bazin. Calculele au fost efectuate ținând cont de prezența unui capac de protecție împotriva soarelui (+)

Va fi nevoie de un teren spațios și de lucrări de terasare la scară largă. Țevile prin care circulă apa vor trebui amplasate în adâncimea solului, iar această cerință nu este întotdeauna posibilă sau convenabilă. Pompele de căldură de tip „sol-apă” sunt rareori utilizate pentru piscine.

O pompă de căldură cu apă este ceva mai simplu de instalat, deoarece folosește apa ca sursă de energie. Varianta optimă – un corp de apă din apropiere: iaz, lac, râu etc.

Nu toți proprietarii de terenuri au acces la astfel de resurse. O variantă mai accesibilă de a rezolva problema – coborârea țevilor pentru apă într-un foraj sau într-un puț. Aceasta înseamnă că, pe teren, poate fi necesară construirea unei surse suplimentare de apă.

Va fi nevoie de mai puțin timp și efort pentru instalarea unei pompe de căldură care consumă energia dispersată în masele de aer. Pentru a organiza un schimb intens de aer, se utilizează ventilatoare puternice. Nu va fi necesar nici să se instaleze țevi în pământ, nici să se foreze un nou foraj.

Pompele de căldură de tip “aer-apă” permit încălzirea unui volum mare de apă în piscină cu cheltuieli minime de energie electrică

Desigur, eficiența încălzirii cu o pompă de căldură cu aer poate fi ceva mai mică decât în cazul utilizării unor surse stabile de energie, cum ar fi solul sau apa. Cu toate acestea, pentru utilizare pe parcursul sezonului, din primăvară până toamna, și nu pe tot parcursul anului, un astfel de model este ideal. Majoritatea piscinelor de pe terenuri sunt utilizate exact în această perioadă.

Pompa de căldură poate fi utilizată și împreună cu alte sisteme de încălzire, de exemplu, cu încălzirea electrică. Pentru încălzirea casei, astfel de modele sunt uneori combinate cu un cazan pe gaz sau electric. Acest lucru este deosebit de potrivit în zonele cu climă aspră, deoarece la temperaturi ale aerului sub -20 de grade, eficiența pompelor de căldură scade brusc.

Particularitatea oricărui model industrial de pompă de căldură – prețul ridicat. Se pot reduce cheltuielile dacă se construiește un astfel de dispozitiv pe cont propriu. Nu este o sarcină prea dificilă, mulți meșteri s-au descurcat cu succes. Dar modelele industriale sunt mai fiabile, mai eficiente și mai ușor de gestionat.

Conform recenziilor, costul ridicat al unui model industrial de pompă de căldură se amortizează deja în primii câțiva ani de funcționare, iar uneori chiar în câteva luni. În același timp, este foarte important să se aleagă un model a cărui putere să corespundă exact nevoilor de căldură ale obiectului.

Pierderile de căldură ale obiectului

Pentru a alege corect pompa de căldură în funcție de putere, este necesar să se determine pierderile de căldură ale piscinei în care va fi instalat dispozitivul.

În cazul piscinei, trebuie luate în considerare:

• locul în care este amplasată piscina;
• existența și gradul de fiabilitate al piscinei;
• volumul bazinului de înot;
• temperatura inițială a apei;
• temperatura optimă a apei pentru înot;
• existența unor factori suplimentari care influențează modificarea temperaturii apei: încălzirea aerului în construcția acoperită, aer condiționat etc.

Pentru a calcula pierderile termice ale construcției, unii specialiști recomandă utilizarea metodologiei expuse în DBN V.2.5-67: 2013. Puterea pompei trebuie să depășească cu 30% dimensiunile pierderilor termice ale bazinului.

Această schemă permite să vă faceți o idee despre posibilele pierderi de căldură în bazin în funcție de impactul factorilor externi. Cu cât aceste pierderi sunt mai mici, cu atât pompa de căldură va funcționa mai eficient.

Aceste calcule sunt destul de specifice, este mai bine să le încredințați unui specialist. Recomandări utile puteți obține de la specialiști experimentați care se ocupă cu producția sau vânzarea pompelor de căldură. De asemenea, informațiile despre puterea schimbătorului de căldură al dispozitivului vor fi utile la alegerea pompei de căldură.

Atunci când alegeți o pompă de căldură aeriană pentru încălzirea apei în bazin, trebuie să luați în considerare o serie de factori care influențează gradul de pierderi termice ale clădirii, de exemplu, prezența sau absența acoperirii.

Acest indicator reflectă consumul de energie termică pentru încălzirea apei în bazin într-o anumită perioadă de timp.

În formă simplificată, formula poate arăta astfel:

P = 1.16 Х ΔT/t Х V (kW)

Unde:

• 1,16 – coeficientul de corecție a pierderilor termice;
• ΔT – numărul de grade care separă valoarea inițială și cea finală a temperaturii apei din bazin, °C;
• t – timpul de funcționare a dispozitivului până când se atinge temperatura necesară a apei, ore;
• V – volumul vasului de înot, m³.

Desigur, această formulă nu ia în considerare o serie de factori, cum ar fi influența încălzirii în încăperea bazinului acoperit, prezența aerului condiționat, prezența izolației etc.

Dar la alegerea modelului potrivit de pompă de căldură, un astfel de calcul poate fi foarte util. În timpul calculelor, este util să țineți cont de faptul că temperatura optimă a aerului pentru un bazin acoperit este considerată a fi de 28 de grade, iar temperatura apei – 24 de grade.

Aspecte importante la alegerea pompei

Atunci când alegeți o pompă de căldură potrivită, nu trebuie să vă orientați doar după puterea acesteia. Se acordă importanță și altor factori. De exemplu, dimensiunile pompei, care seamănă cu o cutie mare de metal.

Locul de instalare se alege de obicei din timp, trebuie să vă asigurați că modelul ales se va potrivi acolo, lăsând suficient spațiu pentru persoana care va instala și întreține dispozitivul.

Cu cât diferența dintre temperatura aerului exterior și temperatura apei din bazin este mai mică, cu atât efectul utilizării pompei de căldură va fi mai mare și cu atât randamentul acesteia va fi mai ridicat.

Controlul automat al unor modele permite modificarea funcționării pompei ținând cont nu numai de temperatura exterioară, ci și de ritmul de răcire a apei din bazin, precum și de capacitatea clădirii (dacă este vorba de un bazin acoperit) de a reține căldura.

În timpul funcționării, pompa de căldură vibrează și produce zgomot. Cu cât este mai puțin zgomot pe amplasament, cu atât mai bine. Înainte de achiziție, ar trebui să găsiți o modalitate de a evalua nivelul de zgomot produs de diferite modele de pompe de căldură.

Prezența unui bloc de comandă automată poate influența semnificativ costul agregatului. Dacă bugetul vă permite, nu renunțați la acest accesoriu modern și convenabil. În primul rând, automatizarea crește confortul în timpul utilizării echipamentului, deoarece nu mai trebuie să vă distrageți constant pentru a-l porni, regla, opri etc.

Sistemul automat de control al pompelor de căldură moderne facilitează exploatarea dispozitivului, crește eficiența funcționării și prelungește durata de viață

În al doilea rând, funcționarea aparatului în regim automat crește semnificativ durata de viață, adică perioada de exploatare. Dar defecțiunile sunt totuși posibile. Minimizarea problemelor legate de funcționarea pompei de căldură poate fi ajutată de existența documentelor corect întocmite pentru service-ul în garanție al dispozitivului.

Cu toate acestea, simpla existență a unui formular oficial cu ștampilă nu este suficientă. Uneori, vânzătorii omit cu modestie să menționeze că reparațiile în garanție sunt efectuate doar de o întreprindere specializată, care se află la sute de kilometri de locul de instalare a echipamentului.

S-a întâmplat ca, pentru reparații, dispozitivul să fie trimis în străinătate. Un astfel de service în garanție este extrem de incomod, deoarece îi răpește proprietarului luni întregi de timp.

Meșterii care pot face reparații simple la aparatele electrocasnice ar trebui să studieze în prealabil caracteristicile dispozitivului modelului ales și accesul la piese de schimb. Dacă piesele necesare nu sunt disponibile în apropiere, va trebui să le comandați special, să plătiți livrarea pe termen lung etc. Previziunea va ajuta la evitarea unor astfel de probleme.

Dacă costul pompei de căldură de fabricație vi se pare “exorbitant” de mare, o puteți asambla singur. Cum se construiește agregatul din materiale practice reziduale este descris în articolul pe care îl recomandăm.

Particularități ale montajului dispozitivului

Procedura de conectare a pompei de căldură pentru piscină depinde de particularitățile modelului specific. Prin urmare, înainte de începerea lucrărilor, trebuie să studiați cu atenție instrucțiunile producătorului și să respectați cu exactitate cerințele și recomandările prezentate în acestea. De obicei, modelele industriale sunt livrate deja asamblate și cu un set de componente necesare pentru instalare.

Schema de funcționare a pompei de căldură conectată la piscină:
1 – Pompa de căldură pentru piscină
2 – Dispozitiv de comandă la distanță
3 – Apă curată pentru piscină
4 – Pompă de circulație
5 – Bypass (canal de derivație) și valve de reglare
6 – Conducta de alimentare cu apă din piscină
7 – Filtru

În timpul conectării, va fi necesar să instalați câteva țevi, precum și să asigurați alimentarea cu energie electrică. În sistemul de întreținere a piscinei, încălzitorul se instalează astfel încât să fie amplasat după sistemul de filtrare și înaintea clorinatorului.

După cum se arată în această schemă, pompa de căldură trebuie conectată după filtrul de apă, dar înaintea dispozitivului de clorinare a acesteia

Este foarte important să alegeți corect locul pentru instalarea echipamentului. De obicei, pompa de căldură de tip „aer-apă” reprezintă un agregat de dimensiuni impresionante, care amintește de unitatea exterioară a unui sistem split de aer condiționat.

Pentru instalarea pompei de căldură cu aer, este necesar să alegeți un loc suficient de spațios, care trebuie protejat de acțiunea factorilor externi, de exemplu, cu ajutorul unui acoperiș (copertină)

Locul pentru instalarea unui astfel de echipament trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

• ventilație bună;
• absența obstacolelor pentru circulația maselor de aer;
• distanțarea de focul deschis și de alte surse de căldură;
• protecția împotriva acțiunii factorilor externi de mediu: precipitații, resturi căzute de sus etc.;
• accesibilitatea pentru întreținerea tehnică și reparațiile necesare.

Cel mai adesea, pompa de căldură se instalează sub un acoperiș (copertină). Pentru o protecție suplimentară, se pot instala câțiva pereți laterali, însă aceștia nu trebuie să împiedice în niciun fel fluxul de aer generat de ventilatoare.

Pompa se montează pe un cadru metalic, baza trebuind să fie strict orizontală. Acest lucru va permite minimizarea unor probleme precum vibrațiile și zgomotul în timpul funcționării aparatului și, de asemenea, va proteja dispozitivul de defecțiuni.

Pompa de căldură cu aer trebuie instalată pe o fundație solidă și strict orizontală. Acest lucru va reduce vibrațiile în timpul funcționării și va diminua nivelul de zgomot.

La montarea pompei de căldură și conectarea acesteia la sistem, este important să vă asigurați că toate elementele sunt curate. Nu strică să verificați și suprafața interioară a țevilor prin care se realizează conectarea.

Toate punctele de îmbinare a țevilor prin care circulă apa trebuie să fie etanșate cu grijă și verificate pentru scurgeri. Pentru ca vibrațiile pompei de căldură în timpul funcționării să nu se transmită restului sistemului, merită să luați în considerare varianta de conectare cu furtunuri flexibile.

Alimentarea electrică a pompei de căldură va necesita o atenție deosebită. Aceasta trebuie să respecte pe deplin regulile de instalare a echipamentelor electrice, ținând cont de toate cerințele de securitate la incendiu.

În apropierea piscinei, nivelul de umiditate este de obicei ridicat, iar probabilitatea contactului echipamentelor electrice cu apa crește semnificativ. Prin urmare, este necesar să izolați cu atenție toate punctele de contact electric, protejându-le suplimentar de un eventual contact cu umezeala.

În schema de conectare a pompei de căldură la alimentarea electrică, este obligatoriu să includeți întrerupătoare automate prevăzute cu senzori care reacționează la creșterea temperaturii. De asemenea, vor fi necesare dispozitive de protecție care să prevină scurgerile de curent.

Toate nodurile conductoare de curent trebuie obligatoriu împământate. Pentru conectarea cablurilor, atât a celor de putere, cât și a celor de control, vor fi necesare borne speciale. În instrucțiunile producătorului este de obicei indicată secțiunea necesară a cablurilor electrice prin care se poate realiza conectarea echipamentului la alimentarea electrică.

Aceste date trebuie respectate. Secțiunea cablului poate fi mai mare decât cea recomandată, dar în niciun caz mai mică.

Instalarea pompei de căldură pentru încălzirea apei din piscină se realizează conform recomandărilor producătorului. De obicei, aceasta se instalează după sistemul de filtrare a apei, dar înaintea dispozitivului de clorinare, dacă există.

Pompă de căldură de casă – este posibilă?

Dacă fabricați singur o pompă de căldură, puteți economisi semnificativ, dar eficiența unor astfel de dispozitive este ceva mai scăzută decât cea a modelelor fabricate industrial. Mai întâi se confecționează elementele separate ale pompei, apoi se conectează într-un sistem comun. Evaporatorul poate fi realizat dintr-un rezervor mare de plastic. În interior se instalează un serpentin de cupru.

Pentru fabricarea serpentinei, țeava de cupru poate fi înfășurată cu atenție pe un butelie de gaz sau alt obiect cilindric potrivit pentru a-i da forma necesară. În același mod se face un alt serpentin – pentru evaporator. Acest element se plasează în interiorul unui alt rezervor, de data aceasta metalic, fiind necesare lucrări de sudare.

Compresorul se cumpără sau se scoate de pe un alt dispozitiv, de exemplu, de pe un aparat de aer condiționat stricat. Când aceste trei dispozitive sunt gata, ele se conectează într-un sistem comun. Apoi, compresorul se încarcă cu agent frigorific. Rămâne să se conecteze evaporatorul cu ventilatorul, care insuflă aer, iar condensatorul – la sistemul de încălzire a apei din piscină.

Considerabil mai complexă în construcție este pompa de căldură tip apă-apă. Pentru construirea acesteia este necesară prezența în apropierea terenului a unui râu sau a unui bazin natural de apă; dacă acestea nu există, se sapă puțuri. Cu toate acestea, dacă obținerea energiei din aer este imposibilă din motive tehnice, această opțiune va fi, de asemenea, utilă.

Concluzii și material video util pe această temă

Experiența practică a încălzirii apei din piscină cu ajutorul pompelor de căldură este prezentată în următorul videoclip:

Aici este demonstrat clar principiul de funcționare al pompei de căldură aeriene:

În acest videoclip este prezentat un review foarte detaliat al funcționării și construcției modelului de pompă de căldură tip „aer-apă”:

Pompa de căldură este un mod convenabil, eficient și ecologic de încălzire a piscinei. În cazul unei exploatări corecte, costul modelului se va amortiza foarte repede, iar o instalare profesionistă va crește semnificativ durata de viață a dispozitivului.

Doriți să împărtășiți informații utile pe tema articolului? Poate știți cum să faceți o pompă de căldură pentru amenajarea unei piscine private cu propriile mâini? Vă rugăm să scrieți comentarii în blocul de mai jos, să puneți întrebări, să vă împărtășiți opinia și fotografiile tematice.