No sorprenderá a nadie con un sistema autónomo de suministro de agua caliente y calefacción en una casa privada. Ya sea una caldera de gas o una planta de calderas, los equipos domésticos resuelven el problema de calentar el agua independientemente de un sistema centralizado. A esto le sigue una función responsable de la distribución del refrigerante en los puntos de consumo. Esta infraestructura utiliza una bomba de calor que hace circular agua caliente.
Disposición del equipo
El diseño de las bombas de circulación para sistemas de calefacción está diseñado para proporcionar un movimiento forzado del fluido de transferencia de calor. Para ello, la base de potencia de la mayoría de estas unidades se alimenta con motores, en particular, un accionamiento monofásico asíncrono que activa la función del impulsor. Además del motor eléctrico, un diseño típico de bombas para calderas de calefacción contiene los siguientes componentes:
- Carcasa provista de accesorios.
- Tornillos de montaje.
- Tuberías de drenaje de condensados.
- Ajustadores.
- Bloque de terminales para conexión eléctrica.
- Indicadores, botones de control e interruptores.
- Racor reductor y otros adaptadores.
Los diseños técnicos de bombas de este tipo pueden diferir en una variedad de formas. En particular, por el tipo de lubricación del bloque de rotor del motor. Hay diseños "húmedos" y "secos". En el primer caso, la mecánica se lubrica mediante el flujo de refrigerante, y en el segundo caso, con aceite técnico especial. La segunda opción es menos atractiva debido al hecho de que las partículas de lubricante de la máquina pueden permanecer en el agua y esto afecta la pureza ecológica del agua. Sin embargo, este factor es insignificante para los sistemas de calefacción.
Rendimiento del equipo
La selección de un modelo adecuado debe comenzar con su idoneidad para operar en ciertas condiciones de temperatura. Por regla general, la bomba de calor está diseñada para poder funcionar en contacto directo con líquidos cuya temperatura sea de 90-110 °C. Luego puede pasar al rendimiento de la unidad, que se compone de una amplia gama de parámetros:
- Cabeza. Determina la altura del aumento del agua: en los sistemas domésticos es de 4 a 6 m, lo que es suficiente para una casa de dos pisos.
- Poder. Afecta tanto la altura del aumento del refrigerante como la velocidad de su suministro. Los modelos modernos sonuna amplia gama de indicadores de este parámetro, pero en casa, en promedio, se usan unidades de 20-60 kW.
- Volumen de paso de fluido en 1 minuto. Si la potencia del equipo en el circuito es la misma de 20 kW, entonces el volumen promedio del fluido que pasa por dicha bomba será de aproximadamente 20 litros.
- Gasto. Este valor determina el rendimiento del sistema en su conjunto. Estará influenciada no solo por las características de la unidad de bombeo, sino también por el diámetro de las boquillas conectadas. Por ejemplo, con la misma potencia de bomba de calor de 20 kW, un circuito con un espesor de unos 25 mm, de media, proporciona un caudal de 30 l/min. Una tubería con un diámetro de 50 mm puede suministrar fluido de transferencia de calor a una velocidad superior a 150-170 l/min.
En un orden separado, se calcula la presión de trabajo. Existen diferentes enfoques para estimar la carga óptima que puede soportar una bomba. A veces se aplica la regla según la cual 1 m de subida de agua corresponde a 0,1 atm. Sin embargo, los expertos dicen que 6 bar es suficiente en la infraestructura de calefacción doméstica, el valor de presión calculado más común, que indican los propios fabricantes. Como último recurso, cuando se atienden varios puntos de suministro en una casa grande, se puede utilizar una unidad de 10 bares.
Principio de la bomba
El impulsor de la unidad durante la rotación crea un efecto en el flujo de fluido, lo que resulta en un cambio en la tasa de circulación. Dependiendo de la intensidad del impulsor y el nivel de presión requerido para levantarrefrigerante, cambia la diferencia entre las tasas de movimiento del agua en la entrada y la salida. Durante la operación de los equipos de agua, las funciones de regulación son especialmente importantes. El principio de funcionamiento de una bomba de calor para calentar una casa prevé la posibilidad de cambiar la velocidad del impulsor. Esta función se implementa de manera diferente para los modelos manuales mecánicos y electrónicos. En el primer caso, el usuario puede controlar la potencia a través de varias etapas de regulación. A tasas máximas de reducción de la velocidad del impulsor, se pueden lograr ahorros de energía de hasta un 20 %. Las bombas electrónicas realizan la selección automática de la velocidad óptima de movimiento del agua, teniendo en cuenta varios indicadores. Así, se asegura la circulación más racional minimizando las pérdidas de calor y sin comprometer el confort en términos de microclima.
Reglas de instalación de la unidad
La bomba se instala en el circuito de circulación de agua en un tubo de tamaño adecuado. La fijación se realiza mediante accesorios completos con adiciones en forma de instrumentos de medición: un manómetro, un termómetro y un sensor de flujo. Al instalar una bomba de calor, se deben observar las siguientes reglas:
- Se debe realizar un lavado completo de la tubería antes de los pasos de trabajo.
- El punto de montaje debe estar en un lugar accesible para posibles inspecciones y mantenimiento.
- Las válvulas de aislamiento se montan a ambos lados del punto de instalación de la bomba, en la entrada y la salida.
- Al instalar, es importante observarla posición correcta del rotor. Según las instrucciones, debe adoptar una posición horizontal, protegida de posibles desviaciones. Las compensaciones darán como resultado una pérdida de rendimiento.
- El bloque de terminales también debe estar abierto para el acceso directo. En algunos modelos de bomba de calor, se puede cambiar su posición junto con la carcasa del motor desenroscando primero los tornillos de fijación.
- La instalación en líneas de tuberías largas puede implicar riesgos de mayor vibración. En este caso, los extremos de tubería mal fijados se fijan adicionalmente a las estructuras de soporte.
Después de la instalación, se verifica la calidad de las conexiones mecánicas y la dirección correcta del flujo. El vector de circulación real debe corresponder a la flecha de flujo del medio de trabajo indicada en el cuerpo de la unidad.
Conexión bomba de calor
Las medidas eléctricas se realizan solo con las habilidades adecuadas. Para trabajar en circuitos con una temperatura del agua de más de 90 ° C, se utiliza un cable especial resistente al calor. Durante el proceso de conexión, no se debe permitir que el cable de alimentación entre en contacto con las tuberías y la carcasa de la bomba. Antes de conectar directamente con un multímetro, se verifican las características de la red eléctrica. Deben coincidir con los parámetros de la bomba de calefacción de acuerdo con los indicadores de rendimiento recomendados. Además, la conexión eléctrica del cable se realiza a través del bloque de terminales. Es importante mantener la estanqueidad de la caja, protegiendo los contactos de la humedad. Si el diseño de la bomba no proporciona un aislamiento especial de dos capas, entonces por separadotambién se debe proporcionar conexión a tierra.
Manual de instrucciones del equipo
Cuando el sistema está montado y conectado, puede prepararlo para el primer inicio. Para esto, se elimina el aire. Primero se llena la tubería y luego se vacía completamente de aire. Los modelos modernos de bombas prevén la ventilación automática del aire a través de una función de ventilación especial. Para hacer esto, hay un botón correspondiente, después de presionar el cual aumenta y disminuye la presión en el sistema. El procedimiento toma sólo unos segundos. Luego puede proceder a ajustar la bomba para el sistema de calefacción, teniendo en cuenta las necesidades actuales. En particular, se establecen el método de ajuste, la presión y la potencia. Si hay una pantalla con los parámetros operativos del dispositivo, puede monitorear los indicadores establecidos, así como también fijar valores críticos. La automatización está configurada para funcionamiento de emergencia: en casos de sobrecalentamiento, ralentí, fuertes caídas de tensión en la red, etc.
Instrucciones de mantenimiento de la bomba
Las superficies de la bomba deben limpiarse periódicamente. Esto se hace con un paño seco o un trapo. Es importante no dañar los elementos sensibles, aliviando la contaminación de nudos y piezas pequeñas. Evite los limpiadores y abrasivos agresivos. Si se encuentran problemas, debe utilizar las instrucciones de reparación universales para bombas de calor con efecto de movimiento circulante:
- La unidad no funciona, aunque la alimentación es buena y está conectada. Esto es a menudo el resultado de un fusible defectuoso o un fusible quemado.
- Los circuitos de calefacción no se calientan. Es posible que los valores reales no se correspondan con los valores establecidos. Es necesario aumentar la temperatura de calentamiento y el caudal. Si la situación no cambia, la unidad de control está siendo reparada.
- La bomba vibra excesivamente y hace ruido. Esto suele ser el resultado de una presión demasiado baja en el agua. El problema se resuelve aumentando la presión para eliminar el efecto de la cavitación o reduciendo la presión.
Bomba "Grundfos"
Bajo la marca Grundfos, se fabrican algunas de las bombas más fiables y tecnológicamente avanzadas. La gama de productos de la empresa incluye una amplia categoría de modelos de circulación para sistemas de calefacción, tanto regulables como no regulados. En particular, el nivel de entrada es una bomba UPS compacta, provista de un motor asíncrono de rotor húmedo. Tiene cambio de marchas manual en tres modos. Además, la corrección mecánica del rotor se realiza a mano sin automatización.
La generación moderna de modelos de circulación regulable representa la extensa familia ALPHA. La tercera generación de bombas Grundfos de esta serie combina elementos de equilibrado hidráulico manual y control electrónico. El propietario puede utilizar un teléfono inteligente o iPad para realizar un seguimiento constante de los parámetros de funcionamiento: los dispositivos móviles se sincronizan con la unidad de control de la bomba y reciben datos actualizados de forma remota.
El diseño de las bombas ALPHA también se desarrolla, adquiriendo nuevas cualidades y capacidades. El motor, como uno de los componentes clave de la unidad, está provisto de cojinetes cerámicos de alta resistencia y un eje de rotor. Estas soluciones aumentan la vida útil y la productividad del equipo. Los especialistas de Grundfos también están trabajando en las cualidades protectoras y aislantes de las bombas, aumentando su resistencia a las influencias externas.
Bombas Wilo
También una empresa reconocida en el mercado de equipos de bombeo. En este caso, debe prestar atención a la línea Star-RS, cuyos representantes se guían por un aumento en la transferencia de calor al realizar el mantenimiento de los circuitos del sistema de calefacción. El fabricante espera diseños de equipos para un funcionamiento continuo en condiciones adversas. Además, incluso los modelos de formato pequeño se pueden utilizar no solo en la vida cotidiana, sino también en grandes redes de agua caliente. Esto lo permite una presión de funcionamiento de 16 bar.
El rendimiento técnico medio de las bombas de calor de Wilo cubre un rango de rendimiento que será suficiente para servir áreas de 200 a 1000 metros cuadrados. Al mismo tiempo, tanto las unidades de bajo consumo como las de alto rendimiento tienen un diseño optimizado al máximo, lo que simplifica el mantenimiento y, en general, hace que la infraestructura sea más confiable. Si hablamos de desarrollos propios, entonces la empresa apuesta por el uso de fundición gris en el diseño. El eje, a su vez, es de acero inoxidable, y los cojinetes están hechos sobre una base de grafito resistente al desgaste.
Características de la bomba de calor
Otra categoría de equipo de bombeo que se utiliza para la función de calefacción. Son unidades electromecánicas que proporcionan aire acondicionado y suministro de agua caliente tanto en conjunto con otros dispositivos de calefacción como en modo autónomo. Los refrigerantes objetivo de dichos equipos son medios calientes de aire y agua. Las bombas de calor para calefacción de este tipo tienen dos partes funcionales en su diseño: un módulo hidráulico y una unidad con un inversor. El primer componente se instala en el interior de la sala de calderas u otra sala donde se prevea la generación de corrientes calientes. El inversor está montado afuera en la calle. Se fija mediante soportes especiales a la pared o al piso a la base preparada. Dos bloques están conectados a través de una ruta que incluye tuberías de cobre y un cable eléctrico de cuatro hilos.
El principio de funcionamiento de una bomba de calor para calentar una casa es tomar aire exterior y transferirlo a través de una unidad inversora a los consumidores. La regulación de la temperatura se realiza mediante un refrigerante (freón), que se introduce en la infraestructura de circulación y se transfiere al agua. El esquema de acción se asemeja al funcionamiento de un acondicionador de aire, así como a un dispositivo técnico. La diferencia radica en que las bombas de calor funcionan eficazmente en modo fancoil, es decir, admiten la regulación tanto para bajar como para subir la temperatura. Por regla general, el funcionamiento de los equipos se automatiza mediante sensores que registran las desviaciones de los parámetros microclimáticos óptimos.
Conclusión
Las unidades de bomba en los sistemas de calefacción realizan principalmente una función auxiliar. Como tales, no generan calor, sino que solo favorecen la distribución del refrigerante a lo largo de los contornos dados. Así funcionan las bombas de calentamiento de agua del tipo de circulación. Las principales características del sistema vienen determinadas por la fuente de energía térmica. Pueden ser equipos autónomos como una caldera o un convector, y una red principal de suministro de calor en la que haya f alta de presión. En cuanto a las bombas aire-agua, son eficaces en los casos en que se requiere un ajuste fino de los parámetros microclimáticos dentro de una o dos habitaciones. Pero para una gran casa privada, una instalación de este tipo no será suficiente. Es mejor dejar el mantenimiento integral de varios circuitos de calefacción a las bombas de circulación.
