Pompa di calore per piscina: criteri di scelta e regole di installazione

Le pompe di calore sono senza dubbio una delle migliori invenzioni nel campo dei sistemi di riscaldamento.Rende letteralmente possibile estrarre energia praticamente gratuita direttamente dall'aria, così come dal suolo o dall'acqua. Se si utilizza una pompa di calore per piscina, il costo del riscaldamento dell'acqua può essere notevolmente ridotto.

Ti diremo come scegliere il modello ottimale per utilizzare l'energia “verde” per generare calore per il riscaldamento dell'acqua. L'articolo presentato per la revisione descrive in dettaglio il principio di funzionamento del sistema. Qui imparerai come installare l'unità e come utilizzarla correttamente in un ambiente domestico.

Come funziona questa pompa?

L'energia è ovunque, anche in quegli oggetti che ci sembrano eccezionalmente freddi. Questa energia ha semplicemente un basso potenziale. Le pompe di calore permettono di estrarlo dall’ambiente e convertirlo in energia ad alto potenziale. In questa condizione energia termica può essere utilizzato per il riscaldamento.

Le pompe di calore, come i frigoriferi, funzionano secondo il principio di Carnot. Il frigorifero sposta l'energia termica dalla camera allo spazio circostante per creare un effetto di raffreddamento, mentre la pompa di calore funziona nella direzione opposta.

Tale sistema è costituito da due parti principali: esterna e interna, tra di loro c'è un compressore e un evaporatore. Quindi, il liquido di raffreddamento circola attraverso un sistema di tubi che si trovano all'esterno.Allo stesso tempo, assorbe l'energia dissipata nello spessore della terra, nell'acqua o nell'aria, a seconda del tipo di pompa.

Il liquido refrigerante passa quindi attraverso la camera dell'evaporatore riempita di refrigerante (solitamente freon). Il refrigerante bolle a una temperatura molto bassa. Riscaldandosi a contatto con energia termica a basso potenziale, passa allo stato gassoso ed entra nel compressore.

Questo diagramma mostra chiaramente il principio di progettazione e funzionamento di una pompa di calore, che raccoglie il calore a basso potenziale dall'ambiente e lo converte in energia termica ad alto potenziale (+)

Qui il gas viene riscaldato e trasferito al condensatore. Successivamente il refrigerante si raffredda, ritorna di nuovo allo stato liquido e il calore raccolto viene immesso nel sistema di riscaldamento interno, ad es. all’impianto di riscaldamento di una casa o, in questo caso, di una piscina. Il ciclo si ripete molte volte.

Naturalmente, per il funzionamento di un tale sistema, vale a dire delle unità di pompaggio, sarà necessaria una certa quantità di elettricità, senza la quale il sistema non sarà in grado di funzionare.

Ma la quantità di elettricità richiesta da una pompa di calore è circa quattro volte inferiore al costo del riscaldamento diretto dell’acqua con un riscaldatore elettrico. Con un consumo inferiore a 2,5 kW di potenza per far funzionare l'elettricità, una pompa di calore può generare più di 10 kW di energia termica.

Come scegliere il sistema giusto?

Le caratteristiche progettuali della pompa di calore la rendono più resistente all'umidità elevata rispetto a qualsiasi altro sistema di riscaldamento dell'acqua. Ma devi scegliere quello giusto tipo a pompa di calore, cioè. determinare la fonte di energia termica di bassa qualità.

Più stabile è la temperatura ambiente, più efficiente funziona la pompa di calore. La terra è considerata l'opzione migliore a questo riguardo, ma l'attuazione pratica richiede l'adempimento di una serie di condizioni non molto semplici.

Questa tabella permette di determinare la potenza della pompa di calore della vostra piscina. I calcoli sono stati effettuati tenendo conto della presenza di un rivestimento protettivo dal sole (+)

Saranno necessari un ampio appezzamento di terreno e lavori di scavo su larga scala. I tubi attraverso i quali circola l'acqua dovranno essere posizionati in profondità nel terreno; soddisfare questa esigenza non è sempre possibile o conveniente. Le pompe di calore terra-acqua vengono utilizzate raramente per le piscine.

Una pompa di calore ad acqua è un po’ più semplice da installare, poiché l’acqua viene utilizzata come fonte di energia. L'opzione migliore è uno specchio d'acqua vicino: stagno, lago, fiume, ecc.

Non tutti i proprietari terrieri hanno accesso a tali risorse. Una soluzione più economica al problema è abbassare i tubi dell'acqua in un pozzo o in un pozzo. Ciò significa che potrebbe essere necessario costruire un'ulteriore fonte d'acqua sul sito.

Saranno necessari meno tempo e fatica per installare una pompa di calore che consuma l'energia dissipata nelle masse d'aria. Per organizzare un intenso ricambio d'aria, vengono utilizzati potenti ventilatori. Non è necessario posare tubi nel terreno o perforare un nuovo pozzo.

Le pompe di calore aria-acqua consentono di riscaldare un grande volume d'acqua in una piscina con un consumo minimo di energia elettrica

Naturalmente, l’efficienza di riscaldamento di una pompa di calore ad aria può essere leggermente inferiore rispetto a quando si utilizzano fonti energetiche stabili come la terra o l’acqua.Tuttavia, per l'utilizzo durante la stagione dalla primavera all'autunno, e non tutto l'anno, questo modello è l'ideale. La maggior parte dei pool sui siti viene utilizzata durante questo periodo.

La pompa di calore può essere utilizzata anche in combinazione con altri sistemi di riscaldamento, come ad esempio il riscaldamento elettrico. Per riscaldare una casa, tali modelli sono talvolta abbinati a una caldaia a gas o elettrica. Ciò è particolarmente appropriato nelle zone con climi rigidi, poiché a temperature dell'aria inferiori a -20 gradi l'efficienza delle pompe di calore diminuisce drasticamente.

Una caratteristica di qualsiasi modello di pompa di calore industriale è il suo prezzo elevato. Puoi ridurre i costi se costruisci tu stesso un dispositivo del genere. Questo non è un compito molto difficile, molti artigiani lo hanno completato con successo. Ma i modelli industriali sono più affidabili, efficienti e più facili da gestire.

Secondo le recensioni, il costo elevato di un modello di pompa di calore industriale viene ripagato entro i primi due anni di funzionamento e talvolta in pochi mesi. In questo caso è molto importante scegliere un modello la cui potenza corrisponda esattamente al fabbisogno termico della struttura.

Perdite di calore dell'oggetto

Per scegliere la pompa di calore giusta in base alla potenza, è necessario determinare le perdite di calore della piscina in cui verrà installato il dispositivo.

Nel caso di una piscina considerare:

• il luogo in cui si trova la piscina;
• disponibilità e grado di affidabilità del pool;
• volume della vasca da bagno;
• temperatura iniziale dell'acqua;
• temperatura dell'acqua ottimale per nuotare;
• la presenza di ulteriori fattori che influenzano le variazioni della temperatura dell'acqua: riscaldamento dell'aria in un edificio interno, aria condizionata, ecc.

Per calcolare le perdite di calore di una struttura, alcuni esperti consigliano di utilizzare la metodologia stabilita in DBN V.2.5-67: 2013. La potenza della pompa dovrebbe essere maggiore del 30% rispetto alle perdite di calore della piscina.

Questo diagramma permette di farsi un'idea delle possibili perdite di calore nella piscina a seconda dell'influenza di fattori esterni. Minori sono queste perdite, più efficiente sarà il funzionamento della pompa di calore

Questi calcoli sono abbastanza specifici, è meglio affidarli a uno specialista. Consigli utili possono essere ottenuti da specialisti esperti che producono o vendono pompe di calore. Quando si sceglie una pompa di calore, saranno utili anche le informazioni sulla potenza dello scambiatore di calore del dispositivo.

Quando si sceglie una pompa di calore ad aria per il riscaldamento dell'acqua della piscina, è necessario tenere conto di una serie di fattori che influenzano il grado di perdita di calore dell'edificio, ad esempio la presenza o l'assenza di una copertura

Questo indicatore riflette il consumo di energia termica per riscaldare l'acqua della piscina in un determinato periodo di tempo.

In forma semplificata, la formula potrebbe assomigliare a:

P = 1,16 X ΔT/t X V (kW)

Dove:

• 1.16 – fattore correttivo per le dispersioni termiche;
• ΔT – il numero di gradi che separano la temperatura iniziale e finale dell'acqua nella piscina, ºС;
• t – tempo di funzionamento del dispositivo fino al raggiungimento della temperatura dell'acqua richiesta, ora;
• V – volume della vasca, metri cubi. M.

Naturalmente questa formula non tiene conto di una serie di fattori come l’influenza del riscaldamento nella piscina coperta, la presenza dell’aria condizionata, la presenza di isolamenti, ecc.

Ma quando si sceglie un modello di pompa di calore adatto, tale calcolo può essere molto utile.Durante i calcoli è utile tenere presente che la temperatura ottimale dell'aria per una piscina coperta è di 28 gradi e la temperatura dell'acqua è di 24 gradi.

Punti importanti nella scelta di una pompa

Quando si sceglie una pompa di calore adatta, è necessario concentrarsi non solo sulla sua potenza. Anche altri fattori sono importanti. Queste, ad esempio, sono le dimensioni di una pompa che ricorda una grande scatola di metallo.

Il luogo di installazione viene solitamente scelto in anticipo; è necessario assicurarsi che il modello selezionato si adatti liberamente al luogo, lasciando abbastanza spazio per la persona che installerà e manterrà il dispositivo.

Quanto minore è la differenza tra la temperatura dell'aria esterna e la temperatura dell'acqua nella piscina, tanto più efficace sarà l'utilizzo di una pompa di calore e tanto maggiori saranno le sue prestazioni.

Il controllo automatico di alcuni modelli consente di modificare il funzionamento della pompa, tenendo conto non solo della temperatura esterna, ma anche della velocità di raffreddamento dell'acqua nella piscina, nonché della capacità dell'edificio (se siamo parlando di una piscina coperta) per trattenere il calore.

Durante il funzionamento la pompa di calore vibra e fa rumore. Meno rumore c'è sul sito, meglio è. Prima dell’acquisto, dovresti trovare un modo per valutare il livello di rumore prodotto dai diversi modelli di pompe di calore.

Il costo dell'unità può essere notevolmente influenzato dalla presenza di un'unità di controllo automatico. Se i fondi lo consentono, non dovresti rifiutare questa aggiunta moderna e conveniente. Innanzitutto, l'automazione aumenta il comfort durante l'utilizzo dell'apparecchiatura, poiché non è necessario distrarsi costantemente per accenderla, regolarla, spegnerla, ecc.

Il sistema di controllo automatico delle moderne pompe di calore facilita il funzionamento del dispositivo, ne aumenta l'efficienza e ne prolunga la durata

In secondo luogo, il funzionamento del dispositivo in modalità automatica ne aumenta notevolmente la durata, ad es. tutta la vita. Ma i guasti sono ancora possibili. Avere compilato correttamente i documenti di garanzia del dispositivo aiuterà a ridurre al minimo i problemi associati al funzionamento della pompa di calore.

Tuttavia, avere un modulo ufficiale con timbro non è sufficiente. A volte i venditori tacciono modestamente sul fatto che le riparazioni in garanzia vengono eseguite solo da un'impresa specializzata, che si trova a cento chilometri dal luogo di installazione dell'apparecchiatura.

È successo anche che l'apparecchio dovesse essere spedito all'estero per la riparazione. Tale servizio di garanzia è estremamente scomodo, poiché richiede al proprietario mesi di tempo.

Gli artigiani che si sentono a proprio agio con le semplici riparazioni degli elettrodomestici dovrebbero studiare in anticipo le caratteristiche del dispositivo del modello selezionato e l'accesso ai pezzi di ricambio. Se le parti necessarie non sono disponibili da qualche parte nelle vicinanze, dovrai ordinarle appositamente, pagare tempi di consegna lunghi, ecc. la prudenza aiuterà a evitare tali problemi.

Se il costo di una pompa di calore prodotta in fabbrica sembra alle stelle, può esserlo assemblare con le proprie mani. Il modo in cui un'unità viene costruita con materie prime praticamente di scarto è descritto nell'articolo che consigliamo.

Funzionalità di installazione del dispositivo

La procedura per collegare una pompa di calore per piscina dipende dalle caratteristiche del modello specifico. Pertanto, prima di iniziare il lavoro, è necessario studiare attentamente le istruzioni del produttore e seguire rigorosamente i requisiti e le raccomandazioni in esso contenute. Tipicamente i modelli industriali vengono forniti già assemblati e con una serie di componenti necessari per l'installazione.

Schema di funzionamento di una pompa di calore collegata ad una piscina:
1 — Pompa di calore per la piscina
2 - Dispositivo di controllo remoto
3 – Acqua pulita per la piscina
4 - Pompa di circolazione
5 - Bypass (canale bypass) e valvole di controllo
6 - Tubo di alimentazione dell'acqua dalla piscina
7 - Filtra

Durante la connessione, dovrai installare un paio di tubi e fornire energia. Il riscaldatore è installato nel sistema di manutenzione della piscina in modo che sia posizionato dopo il sistema di filtraggio e prima del cloratore.

Come mostrato in questo schema, la pompa di calore deve essere collegata dopo il filtro dell'acqua, ma prima del dispositivo di clorazione

È molto importante scegliere il posto giusto in cui installare l'apparecchiatura. Generalmente pompa di calore aria-acqua è un'unità di dimensioni imponenti, che ricorda l'unità esterna di un condizionatore split.

Per installare la pompa di calore ad aria è necessario scegliere un luogo sufficientemente spazioso, che dovrebbe essere protetto da fattori esterni, ad esempio utilizzando una tettoia

Il luogo di installazione di tali apparecchiature deve soddisfare i seguenti requisiti:

• buona ventilazione;
• assenza di ostacoli alla circolazione delle masse d'aria;
• distanza da fiamme libere e altre fonti di calore;
• protezione da fattori ambientali esterni: precipitazioni, detriti cadenti dall'alto, ecc.;
• accessibilità per la manutenzione e le riparazioni necessarie.

Molto spesso la pompa di calore viene installata sotto una tettoia. Per una protezione aggiuntiva è possibile installare un paio di pareti laterali, ma queste non devono in alcun modo interferire con il flusso d'aria pompato dai ventilatori.

La pompa è montata su un telaio metallico; la base deve essere rigorosamente orizzontale. Ciò ridurrà al minimo problemi quali vibrazioni e rumore durante il funzionamento del dispositivo e proteggerà inoltre il dispositivo da eventuali danni.

La pompa di calore aria/aria deve essere installata su una base solida e rigorosamente orizzontale. Ciò ridurrà le vibrazioni durante il funzionamento e ridurrà la quantità di rumore.

Quando si installa la pompa di calore e la si collega all'impianto è importante assicurarsi che tutti i suoi elementi siano puliti. Non sarebbe male controllare la superficie interna dei tubi utilizzati per effettuare il collegamento.

Tutti i collegamenti dei tubi attraverso i quali circola l'acqua devono essere accuratamente sigillati e controllati per eventuali perdite. Per evitare che le vibrazioni provenienti dalla pompa di calore durante il suo funzionamento si trasmettano al resto dell'impianto, è opportuno considerare il collegamento tramite tubi flessibili.

Fornire energia alla pompa di calore richiederà un'attenzione particolare. Deve rispettare pienamente le regole per l'installazione di apparecchiature elettriche, tenendo conto di tutti i requisiti di sicurezza antincendio.

Di solito intorno a una piscina c'è un elevato livello di umidità e la probabilità che le apparecchiature elettriche entrino in contatto con l'acqua aumenta notevolmente. Pertanto è necessario isolare attentamente tutti i contatti elettrici, proteggendoli inoltre dal possibile contatto con l'umidità.

Nello schema di collegamento della pompa di calore alla rete elettrica è obbligatorio includere interruttori automatici dotati di sensori che rispondono all'aumento della temperatura. Avrai anche bisogno di dispositivi di protezione che impediscano le perdite di corrente.

Tutti i componenti conduttivi devono essere messi a terra. Per collegare i cavi, sia di potenza che di controllo, saranno necessarie morsettiere speciali. Le istruzioni del produttore solitamente indicano la sezione trasversale richiesta dei cavi elettrici attraverso i quali l'apparecchiatura può essere collegata alla rete elettrica.

Questi dati devono essere rispettati. La sezione trasversale del cavo può essere maggiore di quella consigliata, ma non inferiore.

L'installazione di una pompa di calore per il riscaldamento dell'acqua della piscina viene eseguita secondo le raccomandazioni del produttore. Di solito viene installato dopo il sistema di trattamento dell'acqua, ma prima del dispositivo di clorazione, se disponibile.

Pompa di calore fatta in casa: è possibile?

Se realizzi tu stesso una pompa di calore, puoi risparmiare molto, ma l'efficienza di tali dispositivi è leggermente inferiore a quella dei modelli prodotti industrialmente. Innanzitutto vengono prodotti i singoli elementi della pompa, quindi vengono combinati in un sistema comune. L'evaporatore può essere costituito da un grande serbatoio di plastica. All'interno è installata una bobina di rame.

Per realizzare una bobina, un tubo di rame può essere avvolto con cura attorno a una bombola di gas o altro oggetto cilindrico adatto per dargli la forma desiderata. Un'altra bobina è realizzata allo stesso modo: per l'evaporatore. Questo elemento viene posizionato all'interno di un altro serbatoio, questa volta in metallo, saranno necessari lavori di saldatura.

Il compressore viene semplicemente acquistato o rimosso da un altro dispositivo, ad esempio da un condizionatore rotto. Quando questi tre dispositivi sono pronti, vengono collegati in un sistema comune. Il compressore viene quindi caricato con il refrigerante. Non resta che collegare l'evaporatore a un ventilatore che soffia aria e il condensatore al sistema di riscaldamento dell'acqua della piscina.

Significativamente più complesso nel design pompa di calore acqua-acqua. La sua costruzione richiede la presenza di un fiume o di un bacino naturale in prossimità del sito; se non esistono, vengono perforati dei pozzi. Tuttavia, se per motivi tecnici non è possibile ottenere energia dall’aria, anche questa opzione sarà utile.

Conclusioni e video utile sull'argomento

L'esperienza pratica del riscaldamento dell'acqua della piscina mediante pompe di calore è presentata nel seguente video:

Il principio di funzionamento di una pompa di calore ad aria è chiaramente dimostrato qui:

Questo video fornisce una panoramica molto dettagliata del funzionamento e della progettazione del modello di pompa di calore aria-acqua:

Una pompa di calore è un modo conveniente, efficiente ed ecologico per riscaldare una piscina. Con un uso corretto, il costo del modello verrà ripagato molto rapidamente e un'installazione corretta aumenterà significativamente la durata del dispositivo.

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