Concepção da instalação Expansão direta

Descrição do sistema
No sistema de expansão direta (evaporação direta), o fluido de trabalho da bomba de calor circula no coletor do solo como um meio de transferência de calor e e é lá vaporizado. Esta evaporação direta permite coeficientes de eficiência máximos e uma grande fiabilidade no funcionamento pois não há necessidade de um permutador de calor intermediário nem de uma bomba de circulação de salmoura. A instalação na fonte de calor é constituída por um coletor horizontal para evaporação direta. O coletor é também denominado por circuito de evaporação. É constituído por tubagem em cobre de 75 m, sem soldaduras, com uma camada de polietileno (PE). A instalação poderá ter de ser declarada ou autorizada, dependendo dos regulamentos locais.
Qualidade do solo
A área do solo a ser utilizada para instalação dos coletores horizontais ou das sondas de solo tem de ser firme e não pode estar amontoada num lado. Caso contrário, qualquer assentamento do solo poderia provocar danos na tubagem. Quanto mais húmido for o solo, melhor é a condução térmica. Assim, em solos terrosos e húmidos a área de solo necessária para a extração do calor é menor do que em terrenos secos e rochosos.
A área de terreno escolhida para a extração de calor não deverá ter tido construção prévia, mas pode ter sido plantada. A água da chuva é importante para a regeneração do solo. Convém evitar a acumulação de água e as inundações (por exemplo em terrenos íngremes ou argilosos) por causa do risco de instabilidade do solo e de danos estruturais. Se necessário deve-se prever a drenagem! Deixar o terreno assentar antes de iniciar a extração do calor.
Instalação de coletores horizontais
O tamanho do sistema de fonte de calor depende da capacidade de arrefecimento da bomba de calor e da capacidade de extração de calor específica do solo. A profundidade de colocação está normalmente entre 1.2 e 1.4 m, mas pode ser menor nalgumas regiões. O espaçamento entre os cotovelos da tubagem tem de ser calculada. Para coletores de tubos standard o valor indicativo é de 40 a 60 cm.
Superfície de colocação
Os tubos são normalmente colocados num plano de sub-solo horizontal ou no máximo com um declive (plano inclinado). Em plano inclinado, os tubos do coletor têm de ser sempre colocados perpendicularmente ao declive.
Plano inclinado: A diferença entre o ponto mais alto e o mais baixo do coletor não deve exceder os 5 metros.
Instalação
Verificar se os tubos não estão nem torcidos nem achatados. Antes de cobrir com terra, os tubos do coletor do solo devem ser protegidos com uma camada de areia. Deve ser colocada fita avisadora cerca de 50 cm acima dos tubos do coletor.
Depósito de recuperação
É necessário prever um depósito de recuperação em caso de sistemas de coletores em grande escala, ou no caso do sistema do coletor não tocar diretamente a parede. O depósito de recuperação pode ser construído com anéis de betão disponíveis no mercado.
A tubagem de ligação do edifício ao depósito de recuperação deve ser colocado dentro de uma manga de penetração e deve ser termicamente isolado. Esta manga deve ser colocada em linha recta e com uma ligeira inclinação na direção do depósito de recuperação de forma a permitir a drenagem dos condensados. As condutas de ligação não devem ultrapassar os 20 m de comprimento.
- A diferença máxima de altura entre o distrubuidor do depósito de recuperação e a bomba de calor é de 5 m
- O depósito de recuperação tem de estar no ponto mais baixo
Distâncias de segurança
Deve existir uma distância mínima de segurança de 1.5 m do abastecimento de água. É necessária uma distância mínima de 1 m dos tubos de drenagem. Se os tubos forem colocados paralelamente ao edifício, a distância de segurança a respeitar é de cerca de 1.2 m (previne danos causados pelo gelo.)
Se não for possível cumprir estas distâncias de segurança, então devem ser tomadas medidas especiais: isolar a estrutura a ser protegida com um material isolante com poros fechados.
Se possível, evitar construir por cima da instalação, ou então isolar muito bem a tugagem na área afectada (de novo com material isolante térmico de poros fechado). O ponto onde os tubos do coletor entram na casa também têm de ser isolados.
