7/28/2019 Pompa de Caldura - Referat 4 - Expertiza

1/6

POMPE DE CALDURA

IOJA ROLAND

1.Generalitati

In momentul de fata, la nivel mondial, principala resursa energetica (aproximativ 70 %) oconstituie combustibilii: carbune, petrol, gaz, lemn, reziduuri combustibile. O alta parteeste reprezentata de energia produsa in hidrocentrale si in centralele nucleare. Din totalenergie consumata, aproximativ o treime este utilizata sub diverse forme pentru incalzirealocuintelor si pentru producerea de apa calda menajera.La ritmul actual de crestere a populatiei si al dezvoltarii tehnologice, este vizibil ca nevoiade resurse energetice ieftine si utilizabile pe scara larga creste foarte mult. Incepe totodatasa se vada foarte clar faptul ca utilizarea resurselor clasice prezinta anumite efecte negative

(emisiile de noxe, riscuri de accidente, efectul de sera, dependenta de resurse si retelecomune) si, cel mai important, resursele clasice devin tot mai costisitoare, atingand infiecare an noi recorduri de pret. Este, prin urmare, nu numai interesant ci chiar obligatoriusa gasim si sa promovam noi tehnologii privind utilizarea resurselor energeticeneconventionale (solara, eoliana, geotermala etc). Energia astfel obtinuta prezinta ointreaga serie de avantaje in raport cu cea obtinuta din surse traditionale:- este gratuita- este in totalitate ecologica, nu emite noxe, nu produce reziduri;- este practic inepuizabila;- nu implica instalatii de prelucrare sau transport a resurselor, inainte de utilizare.

Sistemele geotermale de climatizare pun la dispozitie energie la costuri scazute si unnivel ridicat de confort pentru ca se bazeaza pe energia termala naturala a Pamantului.Aceste sisteme au nevoie de o cantitate scazuta de energie electrica pentru a concentra ceeace natura ne pune la dispozitie si apoi incalzesc sau racesc interiorul cladirilor.Sistemele geotermale se adapteaza practic oricarui tip de cladire, mare sau mica.Aplicatii tipice ale acestor sisteme sunt locuinte mono sau multifamiliale, hoteluri simoteluri, magazine, centre comerciale, benzinarii, cladiri pentru birouri, spitale, banci siscoli, cladiri militare.Alt avantaj este costul minim al intretinerii, iar circuitul geotermal se gaseste in pamant, laadapost de conditii climatice si vandalism.

2.Principiul de functionare

Principiul de functionare este diferit de cel al sistemelor conventionale, care ard uncombustibil, gaz metan, propan sau combustibil lichid, pentru a produce energie.In cazul sistemelor geotermale nu este necesar sa se produca energie, deci nu este necesaracombustia chimica.

Caldura naturala a pamantului este captata de un sistem de tevi de plastic ingropate , princare circula un fluid, de obicei un amestec de apa cu antigel.In timpul iernii, fluidul absoarbe energia pamantului si o transporta in cladire. In interior,

pompele de caldura concentreaza caldura si o distribuie la o temperatura mai mare.Vara, procesul este inversat, excesul de caldura din cladire este extras de pompa de

caldura si dispersat in pamant.

7/28/2019 Pompa de Caldura - Referat 4 - Expertiza

2/6

Pentru a mari eficienta sistemului, excesul de caldura din cladire, in loc sa fie trimis in pamant, este folosit la producerea apei calde menajere absolut gratis.

Sistemele geotermale racesc cladirea in acelasi mod in care functioneaza un frigider,adica extragand caldura din cladire, nu introducand frig.

Avand in vedere ca solul la o adancime de 180 cm are o temperatura intre 8 si 12 gradeC

pe tot parcursul anului, consumul de energie este redus deoarece sistemele geotermaleextrag energia dintr-o sursa cu temperatura moderata.

2.1 Solul - sonde subterane

In unul sau mai multe puturi paralele cu adancime de cca. 100 m, se introduce cate o sonda prin care circula un agent de lucru (de tipul apa cu antigel). Acest tip de colectoare ocupaun spatiu restrans. Functionarea sistemului se bazeaza pe faptul ca la o adancime de 15 mtemperatura geotermica este constanta tot timpul anului; cu cat adancimea creste,temperatura solului este mai mare. Colectoarele tip sonda reprezinta sistemul cel maistabil.In cazul pompelor de caldura cu colectarea energiei din puturi la adancime (circuit inchis),este necesara forarea unui put in sol (cca 100-150m), folosind ca agent de transport alenergiei la pompa de caldura, un amestec de apa si glicol care circula printr-un furtunintrodus in putul forat. Energia colectata este transferata unui fluid in pompa de calduradenumit agent frigorific, care trece la starea de agregare gazoasa si prin compresie atinge otemperatura suficient de ridicata pentru a asigura incalzire si apa calda.

2.2 Solul - colectoare plane

La o adancime de cca. 1,3 m se plaseaza serpentine de teava (distanta dintre acestea va fide min. 50 cm) prin care circula un agent de lucru care preia energia solara acumulata in

pamant si o transporta la pompa de caldura. Ideal este ca tevile sa fie ingropate in nisip sahumus. Colectorul plan reprezinta solutia avantajoasa daca suprafata gradinii casei estesuficient de mare. Acest tip de collector nu "deranjeaza" plantele din gradina .

7/28/2019 Pompa de Caldura - Referat 4 - Expertiza

3/6

2.3 Apa panzei freatice

Sursa cea mai eficienta pentru o incalzire ecologica este apa din panza freatica. Otemperatura constanta de +7C pana la +12C face ca apa subterana sa fie purtator de energietermica de-a lungul intregului an, fara influente din partea schimbarilor meteorologice.Randamentul acestei surse de energie termica este cel mai ridicat comparativ cu celelaltetipuri de surse de energie neconventionala (aerul si solul). Este necesara realizarea a doua

puturi: dintr-unul se va extrage apa care va fi adusa in schimbatorul de caldura din pompaiar in cel de-al doilea va fi deversata apa racita. Distanta dintre cele doua puturi va fi decca. 15 m.

2.4 Principiul pompelor de caldura cu aer ca sursa de caldura

In cazul pompelor de caldura aer/apa un modul pentru aer inlocuieste putul forat in pamant, furtunul sau schimbatorul de caldura. Modulul pentru aer este plasat in apropiereaunui perete exterior al cladirii si functioneaza impreuna cu pompa de caldura, plasata inasamblu sau in interiorul cladirii. O unitate de dezghetare este instalata langa pompa decaldura, pentru ca daca va fi necesar, sa dezghete modulul pentru aer pentru ca sa poateopera eficient chiar si in conditii de temperaturi scazute.Energia din aerul de afara este transferata din modulul pentru aer agentului frigorific in

pompa de caldura, care prin compresie atinge o temperatura suficient de ridicata pentru aasigura incalzirea si apa calda.In putinele zile cu temperaturi sub -10 grade C, pompa de caldura este ajutata automat de orezistenta electrica.

7/28/2019 Pompa de Caldura - Referat 4 - Expertiza

4/6

Partile componente principale ale unei pompe de caldura sunt urmatoarele: vaporizator (evaporator) compresor, condensor, subracitor, ventil de expansiune,tevi din cupru prin care circula agentul de racire.

Agentul de racire actioneaza intr-un sistem inchis de conducte, ceea ce inseamna ca acestanu are nici un fel de contact cu mediul inconjurator. Proprietatea agentului de racire este cavaporizeaza la temperaturi scazute de pana la 40 C. Pentru a vaporiza, pompa de calduraare nevoie de o cantitate de energie, care este preluata din sursa de caldura care poate fiaer, pamant sau apa din panza freatica. Aceasta cantitate de energie este preluata prinintermediul unui furtun colector de plastic tip PEM care poate fi ingropat in pamant, fixat

pe fundul unui lac, sau in puturi forate in pamant pentru a ajunge la panza freatica, solutiadepinzand de amplasarea cladirii si spatiul pe care clientul il are la dispozitie.

Energia preluata din aer/sol/apa este transmisa agentului de racire din vaporizator.

Prin vaporizare agentul termic se transforma in gaz care este absorbit decompresor. Gazul este apoi comprimat, prin comprimare temperatura acestuiacreste la 70 100 C . Aceasta caldura este preluata de agentul termic (apa dininstalatia termica) prin intermediul condensorului, folosindu-se apoi pentruincalzirea cladirilor sau pentru a produce apa calda.

7/28/2019 Pompa de Caldura - Referat 4 - Expertiza

5/6

3.Tipuri de instalatii

- Circuite Deschise.- Circuite Inchise - Verticale, orizontale, de imersie (in lacuri, iazuri, sau cursuri deapa). - sistem geotermal se compune dintr-un circuit geotermal folosit pentru schimbulde caldura cu solul, cu apa de suprafata sau freatica, si una sau mai multe pompe de

caldura.- Datorita faptului ca pot incalzi si/sau raci, se obtine o climatizare foarte precisa, pe zone, cu costuri foarte mici. - Pentru aplicatii mari, se folosesc mai multe pompe integrate, care opereaza zonediferite, cu necesitati de incalzire si/sau racire diferita, situatie in care se folosesteenergie dintr-o zona care trebuie racita, la alta care trebuie incalzita.

4.Circuitul Geotermal

Circuitul geotermal are functia de schimbator de caldura cu pamantul. Sefoloseste o teava de polietilena de inalta densitate care are in general o garantie din

partea producatorului de 50 ani, si o durata de viata estimata la 100 de ani. Acest circuit odata instalat, nu necesita intretinere, nu face decat schimb de calduracu solul, neavand nici o alta influenta asupra mediului. Exista o varietate deconfiguratii ale circuitului geotermal, in functie de climat, suprafata disponibila side puterea sistemului.

7/28/2019 Pompa de Caldura - Referat 4 - Expertiza

6/6

5.Eficienta pompei de caldura

Sistemele geotermale au cele mai mici costuri de operare existente inclimatizarea rezidentiala sau comerciala. Fata de un sistem de climatizare electric,costurile sunt scazute cu 70%, cu 50% fata de pompele de caldura cu sursa de aer.In cazul centralelor utilizatoare de combustibili fosili, costurile se reduc cu 70%,iar in procesul de racire al cladirilor, economiile sunt de 90%. Coeficientul de

performanta al pompelor de caldura geotermale este 3,5-6, ceea ce reprezinta faptulca la fiecare unitate de energie electrica introdusa in sistem obtinem 3,5-6 unitati deenergie in cladire, deoarece 3,5-4 unitati de energie provin din Pamant, Gratis.

6.Avantajele sistemelor geotermale

Economiile realizate fata de orice alt sistem clasic Protectia si economia resurselor naturale limitate Protectia mediului, deoarece nu ard combustibili fosili, nu produc gaze, fum sau

cenusa Nu folosesc flacara deschisa si nu exista nici un pericol de explozie Sunt silentioase si nu necesita intretinere costisitoare Fiabilitate

BIBLIOGRAFIE

1. http://www.altalgroup.ro/2. http://www.altalgroup.ro/ghp.htm3. http://www.misiuneacasa.ro/pompa-de-caldura-ieftina-si-ecologica.html4. http://www.calorserv.ro/articole/pompe-de-caldura/ce-este-o-pompa-de-

caldura5. http://ro.wikipedia.org/wiki/Pompa_de_Caldura

http://www.altalgroup.ro/http://www.altalgroup.ro/ghp.htmhttp://www.misiuneacasa.ro/pompa-de-caldura-ieftina-si-ecologica.htmlhttp://www.calorserv.ro/articole/pompe-de-caldura/ce-este-o-pompa-de-caldurahttp://www.calorserv.ro/articole/pompe-de-caldura/ce-este-o-pompa-de-caldurahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Pompa_de_Caldurahttp://www.altalgroup.ro/http://www.altalgroup.ro/ghp.htmhttp://www.misiuneacasa.ro/pompa-de-caldura-ieftina-si-ecologica.htmlhttp://www.calorserv.ro/articole/pompe-de-caldura/ce-este-o-pompa-de-caldurahttp://www.calorserv.ro/articole/pompe-de-caldura/ce-este-o-pompa-de-caldurahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Pompa_de_Caldura