Astazi, pompele de caldura reprezinta echipamente de incalzire sigure, eficiente si inovative, cu functionare economica din punct de vedere al consumului de energie electrica.
Resursele limitate de combustibili si orientarea la nivel mondial catre protectia mediului sunt aspecte care au atras atentia asupra posibilitatii utilizarii surselor de energie regenerabila.
Astazi, pompele de caldura reprezinta echipamente de incalzire sigure, eficiente si inovative, cu functionare economica din punct de vedere al consumului de energie electrica.
Pompele de caldura sunt echipamente care ofera premisele tehnice necesare pentru a folosi eficient energia solara acumulata in apele subterane, in sol sau in aer, sub forma de caldura ecologica, pentru incalzirea sau racirea incintelor si pentru preparare de apa calda menajera.
Solul, apa si aerul sunt elemente disponibile in cantitati nelimitate pentru a fi utilizate ca sursa pentru o pompa de caldura. In fiecare caz in parte, cea mai avantajoasa sursa de energie depinde de circumstantele locale, de locatia cladirii si de necesarul de caldura al acesteia.
Pompa de caldura obtine aproximativ trei sferturi din energia necesara din mediul inconjurator. Asadar, independent de pretul energiei electrice (folosita in procent de 1/4), mai mult de jumatate din energia consumata pentru functionarea pompei este gratuita.
Ideale pentru cladiri noi, vechi sau in curs de reabilitare, pompele de caldura sunt o sursa sigura de incalzire/racire. Ciclul termodinamic prin care se produce energia termice nu implica arderea de combustibil. Astfel riscul producerii de accidente scade.
Sistemul de functionare al unei pompe de caldura este inversul sistemului de functionare al unui frigider. Indiferent de tipul lor, pompele de caldura pot fi privite ca echipamente care cresc temperatura unui mediu de lucru utilizand o cantitate de energie aditionala, pentru a produce energie utila.
In vaporizator se afla un agent de lucru lichid la presiune scazuta (agent frigorific). Acesta este o substanta care are o temperatura de fierbere redusa. Temperatura sursei (solul, apa sau aerul) este mai ridicata decat temperatura de fierbere corespunzatoare presiunii agentului frigorific. Aceasta diferenta de temperatura conduce la transmiterea caldurii din mediu agentului de lucru, iar acesta fierbe si vaporizeaza. Vaporii rezultati din agentul de lucru sunt aspirati continuu din vaporizator de catre compresor.
Agentul frigorific este comprimat pana la atingerea temperaturii necesare pentru incalzire si prepararea apei calde menajere.
Vaporii agentului de lucru (agent frigorific) ajung in condensatorul pompei de caldura, care este inconjurat de agent termic. Temperatura agentului termic este mai redusa decat temperatura de condensare a agentului de lucru, astfel incat vaporii se racesc si condenseaza.
Energia (caldura) preluata de vaporizator plus caldura generate in timpul procesului de comprimare (in compresor) se elibereaza in condensator si se transfera agentului termic sub forma de energie utila pentru incalzire. Agentul de lucru este ulterior returnat in vaporizator, printr-un ventil de expansiune. Astfel, agentul de lucru trece de la presiunea ridicata a condensatorului la presiunea redusa a vaporizatorului. La intrarea in vaporizator se ating din valorile initiale ale presiunii si temperaturii. Circuitul este astfel inchis.
Experienta in domeniul instalatiilor ne permite sa va recomandam sa alegeti un furnizor de incredere, dintre partenerii nostri.
Avand in vedere ca pompa de caldura este unul dintre cele mai noi echipamente disponibile pe piata si ca investitia pe care doriti sa o faceti este pe termen lung, Furnizorul trebuie sa se diferentieze prin calitatea serviciului si a produsului oferit.
Si nu in ultimul rand e bine sa verificati aplicatiile déjà executate si sa cereti recomandari !
Solul, apa si aerul sunt elemente disponibile in cantitati nelimitate pentru a fi utilizate ca sursa pentru o pompa de caldura.
Solul are proprietatea ca poate acumula si mentine enegia solara pe o perioada mai mare de timp, ceea ce conduce la un nivel de temperatura aproximativ constant pe durata intregului an si astfel la o functionare a pompelor de caldura cu un coeficient de performanta ridicat.
Caldura acumulata in sol se preia prin schimbatoare de caldura montate orizontal-numite si colectori pentru sol- sau prin schimbatoare de caldura montate vertical- sonde pentru sol.
Apa freatica este, de asemenea, un bun acumulator pentru energia solara. Chiar si in zilele mai reci de iarna are o temperatura intre 7 si12°C. Insa, apa freatica nu este disponibila in cantitati suficiente si la o calitate corespunzatoare in toate zonele. Pentru utilizarea caldurii trebuie realizate doua puturi: unul aspirant si unul absorbant (drenant).
Aerul reprezinta cea mai ieftina optiune la utilizarea ca sursa pentru o pompa de caldura.
Pompele de caldura aer-apa utilizeaza ca sursa de caldura aerul exterior, care este dirijat prin canale de aer, de catre un ventilator incorporat in aparat, catre vaporizator, care extrage caldura din aer.
Denumirea unei pompe de caldura este data de mediul de lucru pe circuitul primar si secundar.
Prin circuit primar intelegem aici sursa de caldura (aer,sol,apa), iar circuitul secundar este instalatia de incalzire.
Pentru evaluarea unei pompe de caldura sau a unui sistem complet cu pompa de caldura, cei mai importanti factori sunt coeficientul de performanta si factorul anual de performanta.
Raportul dintre energia termica utilizabila si energia electrica de actionare preluata de compresor se numeste “indice de putere momentan” sau “coeficient de performanta”.
In general coeficientul de performanta creste pe masura ce diferenta de temperature dintre sursa si sistemul de incalzire scade.
In cazul instalatiilor cu pompa de caldura este foarte importanta dimensionarea exacta, deoarece daca se aleg aparate prea mari atunci si costurile vor fi foarte ridicate. Se va evita supradimensionarea.
Suprafata incalzita (in metri patrati) se va inmulti cu urmatorul necesar de caldura specific :
- casa cu consum redus de energie- 40W/mp
- constructie noua, termoizolatie buna- 50W/mp
- casa cu termoizolatie normala – 80W/mp
- cladiri mai vechi fara termoizolatie deosebita – 120W/mp
Exemplu :
Constructie noua cu termoizolatie buna, suprafata 180mp rezulta necesar estimativ de caldura 9kW.
Pentru preparare apa calda menajera , pentru constructie obisnuita de locuinte se porneste de la un necesar maxim de apa calda de cca 50l/persoana/zi cu o temp de cca 45gr C. Aceasta corespunde unei puteri termice suplimentare de aproximativ 0.25kW pe persoana la o perioada de incalzire de 8h.
Aceasta putere se ia in considerare, numai atunci cand suma puterii termice suplimentare este mai mare de 20% din necesarul de caldura.
Exemplul 1 :
Resedinta particulara S+P+2E – 400mp, Bucuresti. Instalatia de incalzire este realizata cu radiatoare de joasa temperatura. Cladirea este alimentata cu caldura dintr-o instalaţie cu doua pompe de caldura sol-apa Viessmann, Vitocal 350-G 7,3kW si Vitocal 300-G 17kW,care functioneaza in cascada . Caldura este extrasa din sase puturi de 124m adancime, cu conducte verticale fixate în beton pentru un transfer termic mai bun cu solul .
Sistemul este completat de 10 panouri solare cu aport la incalzire si doua rezervoare de acumulare cu stratificare de 800 litri. Sistemul solar functioneaza continuu, iar atunci cand se atinge limita sa maxima de stocare de energie, surplusul este dirijat pentru a se disipa in circuitele pompelor de caldura aflate in sol. Coeficientul de performanta al pompei de caldura este de 4.9 (punct de functionare B0/W35, diferenta intre temperatura pe tur si retur 5K)
Exemplul 2 :
Resedinta particulara D+P+1E – 480mp, Tulcea. Instalatia de incalzire este realizata cu radiatoare de joasa temperatura si incalzire in pardoseala. Instalatia de racire este realizata cu ventiloconvectoare.
Cladirea este alimentata cu caldura dintr-o instalatie cu doua pompe de caldura apa-apa Viessmann, Vitocal 300-G 17kW montate in cascada. Pompa de caldura asigura, deasemenea si racirea locuintei.
Pentru utilizarea caldurii s-au realizat doua puturi de 50 m adancime: un put aspirant si unul absorbant. La aceasta adancime apa din panza freatica are un debit de 12 mc/h (debit necesar functionarii pompei).
Sistemul este prevazut cu doua acumulatoare de 750l- unul pentru apa racita si altul pentru apa calda.
Coeficientul de performanta al pompei de caldura este de 6.2 (punct de functionare W0/W35, diferenta intre temperatura pe tur si retur 5K).
Exemplu3 :
Resedinta particulara P+1+M – 300mp, Otopeni Bucuresti. Instalatia de incalzire este realizata cu radiatoare si incalzire in pardoseala.
Cladirea este alimentata cu caldura dintr-o instalatie cu pompa de caldura aer-apa Daikin Altherma, de tip split (unitate exterioara si interioara), cu capacitate de 16kW, incalzire si racire, plus o rezistenta electrica suplimentara de 9kW. Pompa de caldura este montata in combinatie cu un sistem Rotex
cu 3 panouri solare, acumulator de caldura buffer tank cu capacitate de 500l , cu rezistenta electrica suplimentara de 3kW, cu aport la incalzirea in pardoseala si cu prepare apa calda instant.
Coeficientul de performanta al pompei de caldura este de 3,5. Consumul mediu lunar al locuintei este de 1200kW.
