POMPE DE CALDURA THERMIA

Pompa de caldura este un echipament modern (bazat pe un principiu mai vechi), care practic transfera caldura dintr-un loc, numit sursa, intr-un sistem de incalzire centrala, utilizand doar o mica cantitate de energie electrica. In ziua de azi, omul este intr-o continua cautare de noi tehnologii alternative, mult mai ieftine in utilizare, pentru incalzirea locuintelor, cladirilor socialadministrative si chiar industriale. Atentia producatorilor s-a concentrat pe aceasta directie, iar astazi una dintre cele mai potrivite solutii prezente pe piata este reprezentata de catre pompele de caldura. Pompa de caldura este un echipament modern (bazat pe un principiu mai vechi), care practic transfera caldura dintr-un loc, numit sursa, intr-un sistem de incalzire centrala, utilizand doar o mica cantitate de energie electrica. Cele mai multe pompe de caldura folosite astazi, transfera aceasta caldura de la o sursa (aer, apa, sol) cu temperatura mai mica intr-un sistem, la o temperatura mai mare. Natural, acest lucru nu e posibil deoarece caldura intotdeauna este cedata dintr-o sursa calda spre un mediu rece. Pompa de caldura face exact opusul, fortand caldura sa-si schimbe directia naturala de transfer. In toate locurile din lume exista cantitati imense de caldura solara stocata in aer, apa si sol, cantitati mult mai mari decat consumul mondial. Aceasta energie este gratis, la dispozitia tuturor, trebuie doar exploatata. Produsul: Tehnica de transformare in energie termica a energiei existenta in mediul inconjurator, sau metoda de "functionare inversa a frigiderului", este cunoscuta de multi ani, dar solutiile de aplicare in domeniul termic sau dezvoltat marcant in ultima perioada de timp. Impulsul de dezvoltare a fost dat de pretul tot mai mare al resurselor conventionale de combustibili. Pompa de caldura inseamna, in primul rind, fiabilitate ridicata, cheltuieli reduse de service si intretinere, economie insemnata de resurse si combustibili. Pompele de cldur v pun la dispoziie un mod necostisitor i fiabil de a v nclzi casa, de a produce ap cald i de a v rci casa n timpul verii, totul la costuri adiionale minime. nclzire convenabil, prietenoas fa de mediu independen fa de petrol i gaz

Pompele de caldura Thermia reprezinta alternativa ecologica, nu emana nici un fel de gaze toxice si nu afecteaza mediul inconjurator. Pompele de caldura Thermia folosesc cu mare eficienta energia solara inmagazinata in pamant (livreaza de 4-5 ori mai multa energie fata de energia electrica consumata de pompa). Aceasta energie exista in permanenta si se reincarca cand soarele incalzeste pamantul. In modernele fabricii Thermia se folosesc numai componente si metode de fabricare ecologice. Acelasi lucru este valabil si pentru gazele frigorifice folosite in produsele Thermia (gazele cu continut de clor fiind total interzise in Scandinavia si cele mai multe dintre tarile Uniunii Europene). In mediul incojurator exista mari cantitati de energie solara inmagazinata. Pompele de caldura preiau si transforma aceasta energie intr-un mod economic foarte eficient.

Caldura din apa panzei freatice Se foreaza un put pentru preluarea apei freatice si un alt put pentru refularea apei inapoi in pamant. Este o metoda foarte potrivita in cea mai mare parte a tarii efectul pompelor fiind foarte mare datorita temperaturii constante a panzei freatice de 7-12C chiar si pe tip de iarna. Aceasta tehnica prezinta mari avantaje datorita temperaturii ridicate obtinute in vaporizator. In acest caz calitatea apei este importanta. Apa cu continut mare de fier nu este potrivita pentru aceasta metoda deoarece putul de refulare poate fi strangulat. Eventual continut mare in calcar afecteaza functionarea schimbatorului de caldura intermediar, care poate fi protejat prin instalarea unui dizolvator de calcar Aqua furnizat de ScanRom prin distribuitorii sai din Romania.

Caldura din sol Prin aceasta metoda se poate folosi caldura de suprafata existenta pe terenul din jurul casei dvs. Un furtun tip PEM este ingropat in forma de bucla in sol la aproximativ un metru adancime. In acest furtun circula un lichid ecologic, care preia caldura din sol. Lungimea furtunului este functie de pompa de caldura, necesarul termic al casei dvs., structura solului si zona de climat. Este nevoie de o suprafata cuprinsa intre 250-400 m. Folosirea caldurii din sol nu influenteaza cresterea plantelor.

Caldura din lac Daca locuiti in apropierea unui lac sau un rau caldura din aceste surse este o alternativa foarte buna. Energia existenta in apa este recuperata chiar si pe timp de iarna cand apa ingheata. Conducta PEM se plaseaza cu ajutorul unor contragreutati pe fundul lacului/raului. Pentru plasarea conductei PEM singura portiune care trebuie decopertata este intre sursa de apa si casa dvs.

Caldura din aer Pompele de caldura de aer au ca sursa de energie aerul din mediul inconjurator. Modulul Aer inlocuieste putul, sau conductele PEM ingropate in pamant. Modulul Aer se plaseaza in apropierea peretelui exterior al casei dvs si se cupleaza la o pompa de caldura (de ex Diplomat TWS) plasata in interiorul casei dvs. In apropierea pompei de caldura se plaseaza o unitate de dezghetare, care la nevoie impiedica inghetarea modulului Aer in asa fel incat aceasta sa lucreze efectiv si la temperaturi scazute. Un lichid care circula prin modulul Aer preia energia existenta in aer chiar si la temperaturi scazute pentru ca apoi sa fie comprimata de compresorul pompei. Energia preluata este de ajuns pentru a incalzi casa dvs si produce apa calda menajera. Principiul de functionare al pompei de caldura este: - Partile componente principale ale unei pompe de caldura sunt urmatoarele: compresor, condensor, subracitor (este inclus ca standard in toate pompele de caldura Thermia), ventil de expansiune, vaporizator. - Agentul frigorific actioneaza intr-un sistem inchis de conducte si nu are nici un fel de contact cu mediul inconjurator. Principala calitate a acestui agent este ca vaporizeaza la temperaturi scazute de pana la 40 C. Pentru a vaporiza, pompa de caldura are nevoie de o cantitate de energie, care este preluata din sursa de caldura. Aceasta poate fi aer din afara imobilului, aer viciat refulat din ventilatia imobilului, apa curgatoare, lac, sol, panza freatica etc. Ca urmare, furtunul colector poate fi ingropat in pamant, fixat pe fundul unui lac, in panza freatica sau in puturi forate in pamant sau legat la bateriile de recuperare plasate in ventilatie. - Energia preluata din aer/sol/apa este transmisa agentului frigorific din vaporizator. Prin vaporizare agentul frigorific se transforma in gaz. In compresor, pe fondul unei cresteri de presiune, temperatura gazului ajunge pina la 70 100 C. Surplusul energetic pe care il are gazul frigorific este preluat de agentul termic in condensor si subracitor. - Pompele de caldura Thermia folosesc agentul de racire R407C sau R404a, R134a fara clor si fara efecte nocive asupra stratului de ozon. Pompele de caldura sunt testate si verificate inainte de livrare. Pompa de caldura reprezinta astfel o modalitate inteligenta de utilizare a acestei energii, cu urmatoarele avantaje importante:

ECONOMIE - Soarele e sursa vietii, iar caldura lui produce mari cantitati de energie inmagazinata in aer, sol, rauri, lacuri, ape subterane etc. O pompa de

caldura te ajuta sa folosesti aceasta energie colectand caldura cu o asemenea eficienta incat costurile de incalzire pot scadea chiar cu mai mult de 75%. CONFORT Pompa de caldura practic nu necesita mentenanta sau alimentare, fiind de asemenea usor de folosit si ocupand un spatiu foarte mic. Poate avea un control telecomandat de mare folos cand nu e nimeni acasa si care poate fi reglat prin internet. FIABILITATE O investitie intr-o pompa de caldura este o investitie pentru multi ani inainte. SOLUTIE ECOLOGICA in ultimii 100 ani, omenirea si-a crescut de 16 ori consumul de energie, iar poluarea aerului e de 5 ori mai mare. Surplusul de dioxid de carbon rezultat din gaze si arderi contribuie din plin la crearea efectului de sera, iar consecintele acestui fapt pot fi devastatoare. Alegand o pompa de caldura se reduce astfel impactul asupra mediului,pompa reprezentand o alternativa ecologica.

Pompele de caldura pot fi de 4 tipuri:

Pompa de caldura AER-AER - colecteaza energia din aerul exterior si o transfera in aer cald. Nu functioneaza la temperaturi exterioare mici si nu poate produce apa calda. Se foloseste in completarea altui sistem de incalzire. Pompa de caldura AER-APA - colecteaza energia din aerul exterior si o transforma in caldura pentru un sistem de incalzire cu agent termic apa (radiatoare sau incalzire in pardoseala). Unele modele functioneaza chiar si cand temperatura exterioara ajunge la 20C. Poate fi produsa apa calda si asigura un sistem de incalzire cuprinzator. Pompa de caldura SOL-APA - colecteaza energia din roci, sol sau apa. Functioneaza la fel ca pompa aer-apa, dar este mult mai eficienta la temperaturi mici.Asigura un sistem de incalzire cuprinzator Pompa de caldura pentru AER EVACUAT (Recuperatoare) - aceasta pompa foloseste caldura din aerul evacuat prin ventilatia cladirilor.Ajuta la realizarea de economii, dar nu poate reprezenta sistemul principal de incalzire si apa calda.Pompele de caldura folosesc aproximativ 1 parte de energie electrica pentru a extrage 3-5 parti de energie solara, eficienta acestora fiind exprimata prin COP (coeficient de performanta). Pentru a obtine un spor de putere toate pompele de caldura sunt echipate cu un element incalzitor electric, care ajuta la ridicarea temperaturii apei calde, daca este cazul.

Climatizare cu pompe de caldura Thermia Principiul este simplu - pe timp de iarna pompa de caldura preia caldura din panza freatica si o reda casei dumneavoastra in timp ce in cursul verilor toride racoarea din panza freatica este redata casei dvs. Diferenta dintre sisteme este modul de distributie in casa.

Avantajele dumneavoastr: costuri mici de consum economisii pn la 80 % n raport cu un sistem de nclzire pe baz de gaz, de petrol sau de granule independen fa de preul petrolului, gazului sau peleilor folosirea energiei rennoibile din natur izolaie fonic de foarte bun calitate, sileniozitate pompe de cldur mici, compacte producerea de ap cald pn la mai mult de 60 de grade Celsius fr s necesite

suplimentri din partea unui sistem de nclzire n timpul iernii, rcire activ pe timp de var

nclzire

electric

Durata medie de utilizare a unei pompe de cldur n condiiile n care aceasta a fost aleas, instalat i exploatat corect este de cel puin 20-25 ani. Pompa de cldur ns se alege n principal n funcie de necesarul de cldur/ap cald menajer conform programului de dimensionare i nu n funcie de suprafaa cldirii. n funcie de valoarea necesarului de cldur i de natura sursei de cldur se alege pompa de cldur care se potrivete cel mai bine, modelele Thermia avnd o gam larg de puteri de nclzire pentru orice aplicaie (4, 6, 8, 10, 12, 1642kW), iar pentru cldirile de birouri, comerciale etc. cu un necesar de cldur mare oferim modelul comercial Robust/Solid care are posibilitatea de cascadare pentru a obine puteri de nclzire de sute de kW.

POMPE DE CALDURA-PRINCIPII GENERALE

Pompe de caldura/principii generale

Principiul de functionare al pompelor de caldura (PDC) Pompa de caldura dateaza de la inceputul sec XX, odata cu inventarea frigiderului. La baza functionarii pompei de caldura, concureaza o serie de fenomene si legi ale fizicii: Principiul al II lea al termodinamicii: "Caldura nu poate trece

niciodata de la sine de la un corp cu temperatura mai joasa la unul cu temperatura mai inalta " ( enuntul lui Clausius) Descoperirea fizicianului Watt ca un gaz comprimat degaja caldura si invers, unul destins - absoarbe caldura.

In timpul functionarii pompei de caldura exista urmatoarele elemente:

corpul cu temperatura mai joasa (de exemplu temperatura mediului ambiant - aer, apa, sol) pe care il vom numi sursa rece ( si care ajunge in vaporizator);

corpul cu temperatura mai mica decit a sursei reci, numit agent frigorific ( acesta conform principiului enuntat poate prelua caldura sursei reci);

un corp care trebuie sa primeasca , de la agentul frigorific, caldura ( in condensator ), numit agent termic;

Agentul frigorific, are un punct de fierbere foarte scazut (cca -2 C) si are proprietatea de a acumula energie transfomandu-se din stare lichida in stare gazoasa. El poate ceda usor aceasta caldura revenind la starea lichida initiala. In momentul in care agentul frigorific devine gaz prin preluarea caldurii sursei reci, acesta este introdus intr-un compresor (doar gazele se pot comprima - lichidele sunt incompresibile) iar in timpul compresiei (asa cum stim deja ) temperatura agentului frigorific creste cu citeva zeci de grade, suficient sa ajunga la o temperatura mai mare decat a agentului termic si sa-i poata ceda acestuia cadura . Dupa ce agentul frigorific cedeaza energia agentului termic, acesta revine treptat la starea initiala (lichida) si este trecut printr-un ventil de expansiune unde pierde presiunea acumulata in compresor

Ciclul dupa care functioneaza o pompa de caldura cu comprimare de vapori actionata electric este ciclul Carnot inversat.

Diagrama T-S a Ciclului Carnot inversat si ideal: 4 -1 > vaporizare 2 3 > condensare 3 4 > expansiune Suprafata a = energia preluata din mediul inconjurator Suprafata b = energia consumata de compresor

a+ b = energia totala cedata agentului termic T=temperatura corpului care primeste caldura (agentul termic) [K] Tu= temperatura corpului din care se extrage caldura (sursa rece) [K] S = entropia (continutul de energie la o stare data) =coeficientul de eficienta (Carnot ): = T/(T-Tu)

De exemplu valorile temperaturilor la care functioneaza o pompa sunt: Tu = O Celsius adica 273 Kelvin T =35 Celsius adica 308 Kelvin Eficienta pompei va fi: = T/(T-Tu)= 308/(308-273) =8.8 Diagrama T-S prezentata este pur teoretica. Datorita pierderilor termice, mecanice, electrice eficientei, , este mult mai scazuta in realitate Se poate aprecia ca este cca. 50% din valoarea ideala. COEFICIENTUL DE PERFORMANTA REAL (COPcoefficient of performance ) DEPINDEDE DIFERENTA DINTRE TEMPERATURA SURSEI RECI SI CEA A AGENTULUI TERMIC. IN CONCLUZIE DACA SE DORESTE O EFICIENTA MAXIMA , ATUNCI DIFERANTA INTRE SURSA RECE (APA, AER, SOL) SI AGENTUL TERMIC TREBUIE SA FIE CAT MAI MICA. PENRU REALIZAREA ACESTUI DEZIDERAT SE VOR FOLOSI SISTEME DE

DISTRIBUTIE A CALDURII CU TEMPERATURI COBORATE ( 30 - 40 C ) SI ANUME: INCALZIRE IN PARDOSEALA, IN PERETI, VENTILOCONVECTOARE.

Este esential ca in momentul cind se prezinta coeficientul COP unei pompe de caldura sa se precizeze TEMPERATURA sursei reci si TEMPERATURA agentului termic (bibliografia germana indica acest amanunt, de obicei cu notatii de genul W10/W35, EO/W35, LO/W50, BO/W35, etc.)

Calculand raportul puterea termica produsa / (puterea cedata de sursa rece + puterea electrica absorbita de compresor) se constata ca acest raport corespunde cu coeficientul de performanta real, COP. Daca o pompa de caldura are COP= 5 ( precizand si ecartul de temperatura ) spunem de fapt ca respectiva pompa produce cu 1kW putere electrica, 5 kW putere termica. Aceasta marime este numita coeficient de performanta. Valoarea COP- lui este o valoare momentana (intotdeuna supraunitara). Pentru a putea stabili un COP cat mai apropiat de realitate se considera in calcul o perioada mai lunga (de ex. un an) si se stabileste un COP anual, care este evident diferit de cel momentan (de obicei la calcularea lui se tine cont de toate consumurile auxiliare, cum ar fi pompele de extractie, recirculare, etc). Producatorii si furnizorii profesionisti de pompe de caldura indica acest COP in specificatiile tehnice precizand automat si

ecartul

de

temperatura.

Coeficientul de performanta al pompei de caldura pentru regimul de racire (climatizare de vara) este denumit si EER (energetic efficiency of refrigeration) - eficienta energetica de racire. In acest regim pompa de caldura urmeaza Ciclul Carnot normal (pompa "transformandu-se" intr-un veritabil frigider). Valoarea EER are o importanta deosebita la dimensionarea pompelor de caldura reversibile deoarece necesarul de racire este mai mare decat necesarul de incalzire si in aceasta situatie puterea compresorului va fi data de necesarul de racire. In momentul de fata pompele de caldura foarte performante au un COP cuprins, in general, intre 3.5-5.5 si in mod exceptional depasesc aceste valori ( bineinteles la ecarturile minime de temperatura). Un exemplu in acest sens sunt anumite PDC de la firmele THERMIA ,WOLF,ALPHA-INNOTECH

Clasificarea pompelor de caldura in functie de sursa rece si agentul termic:

PDC sol-apa ( sursa rece- solul, agent termic- apa) -in aceasta categorie includem si pompele de caldura cu vaporizare directa. PDC apa-apa (sursa rece- apa, agent termic- apa); PDC aer-apa (sursa rece- aerul, agent termic- apa)

Mai exista si cazurile sol-aer, apa-aer sau aer-aer. Ele sunt folosite in cazuri rare, la sistemele de incalzire, datorita eficientei scazute a agentului termic aerul (sistemele cunoscute sub denumirea generica de "aer conditionat" sunt de fapt pompe de caldura aer-aer iar COP-ul lor este sub 3).

Regimurile de functionare ale pompelor de caldura: Pompele de caldura pot functiona, data este posibil sau se doreste acst lucru, fara ajutorul altor surse de caldura, tehnologia actuala permitand acest lucru fara probleme. Sunt posibile urmatoarelor regimuri de functionare: monovalent ( pompa de caldura este singura sursa de incalzire folosind ca purtator energetic energia electrica) ; bivalent - paralel (se foloseste o pompa de caldura simultan cu o alta sursa de caldura). In cazul in care sursa care functioneaza in paralel cu pompa de caldura foloseste energia electrica, sistemul este bivalent paralel monoenergetic; bivalent - alternativ (in aceasta situatie functioneaza pompa de caldura sau cealalta sursa de incalzire); bivalent partial paralel;

POMPA DE PAMANTULUI

CALDURA

SOL-APA.

CALDURA

Pompa de caldura sol-apa este o pompa foarte raspandita comparativ cu cea apa-apa. Sursa rece" o reprezinta caldura solara acumulata in straturile superioare ale Pamantului. Incepind de la o anumita distanta in sol (cca15m), temperatura ramane relativ constanta. La fiecare 30m in adincime temperatura crescand doar cu cca un grad Celsius. Daca suntem interesati doar de straturile superficiale, pina la adincimea de max 200-250 m, putem vorbi de o temperatura cuprinsa intre 8-16 grade Celsius. Pentru o pompa sol -apa aceasta temperatura este ideala pentru producerea energiei termice. Pompa de caldura poate functiona doar daca temperatura "sursei reci" (deci a solului) nu depaseste 28-30 grade Celsius (cea minima fiind in jur de 8 C). Peste aceasta temperatura pompa sol - apa, si in general orice pompa de caldura, nu mai poate fi utilizata. Acelasi lucru este valabil si la temperaturi mai mici de cca 8 C. ??

Acest urias potential energetic aflat la mii de km adancime nu face obiectul folosirii pompelor de caldura. Caldura necesara functionarii acestora se extrage doar din straturile superioare (care sunt incalzite, de fapt, de la Soare) ,intre cca. 8 C si 30 C Folosirea pompelor in cooperare cu izvoare geotermale de mare adancime, ce au temperaturi de mii de grade C ( aceste izvoare numindu-se si" izvoare de roca fierbinte") este posibila doar dupa ce acestea din urma au pierdut potentialul si au ajuns la temperaturi compatibile cu functionarea unei PDC.

In straturile superficiale ale Pamintului distributia temperaturii este urmatoarea:

Captarea "sursei reci" la pompele de caldura sol-apa se poate face :

cu captatoare plane - ingropate la cca 1-1.5 m (se mai pot folosi captatoare sub forma de spirala sau kunette) cu sonde de adancime - ce pot ajunge de la 50 la 100m (in cazuri speciale pot ajunge si la 250m) cu vaporizare directa dispusa in captatoare plane din cupru

Sistemele de captare din sol mai sunt numite si sisteme cu "bucla inchisa"

Pompe

de

caldura

cu

captatoare

plane

Un astfel de sistem se poate folosi in situatia in care dispunem de spatiu suficient in jurul cladirii pe care dorim sa o incalzim cu o pompa de caldura. Necesarul de spatiu exterior este cca. dublu fata de suprafata locuibila incalzita (la o inaltime de max 3m). Spatiul se micsoreaza proportional cu imbunatatirea anvelopei termice a cladirii.

Puterea specifica de extragere a caldurii: sol uscat necompactat 10W/mp sol compact umed 20-30W/mp sol ud nisip si pietris 40W/mp Materialul din care sunt realizate captatoarele este polietilena. Circuitul se ingroapa la 1-1.5m in sol, suprafata de pamint superioara captatoarelor putind fi cultivata. Circuitul captatoarelor este umplut cu solutie antigel (glicol). Avantajele sistemului: fiabil, simplu de realizat, investitie relativ mica, COP relativ ridicat. Dezavantajul principal al sistemului este necesarul ridicat de spatiu si faptul ca nu poate fi amplasat pe orice sol

Pompe

cu

sonde

de

adancime

(sau

verticale)

Sistemul se preteaza acolo unde exista spatiu suficient in jurul constructiei. La dimensionarea sondelor se tine cont si de calitatea solului. Practic, daca nu exista prevederi legale speciale, forajele se pot executa pina la 250m. In general sondele de adincime se foreaza la100m iar in cazul ca nu sunt conditii la 50m. Puterea de extragere a caldurii cu sonde de adancime:

sedimente uscate: 30W/m ardezie basalt 55W/m piatra densa cu conductibilitate termica ridicata: 80W/m

sol cu circulatie puternica a apei freatice: 100W/m

Distanta

dintre

sonde

este

de

minim

5m.

Sistemul cu sonde verticale are acelasi principiu la baza cu cel al captatoarelor plane. Avantaje: fiabilitate ridicata, nu ocupa spatiu mare, COP ridicat (avind in vedere ca "sursa rece" este mai" calda" decat in cazul captatoatrelor plane), nu necesita aprobari speciale de mediu. Dezavantaje: investitie mai mare, necesita utilaje speciale, personal bine pregatit in executia lucrarii. Pompa de caldura cu vaporizare directa La sistemul cu vaporizare directa nu mai exista un circuit separat de captare, circuitul agentului frigorific avind rolul de circuit de captare, fiind ingropat direct in sol, devenind captatorul "sursei reci". Acest circuit "direct" este realizat din teava de cupru fara suduri si cu un manson de protectie din polietilena. Circuitul se ingroapa la cca. 1-1.5m si se aseaza pe un pat de nisip. Avantajele sistemului sunt: COP foarte ridicat, fiabilitate mai mare fata de sistemul cu captatoare plane, se micsoreaza suprafata ocupata de captatoare fata de sistemul cu captatoare plane. Dezavantaje: este limitata plaja de putere (astfel de sisteme in momentul actual nu depasesc 30-50kW).

POMPA

DE

CALDURA

APA

-

APA

Pompa de caldura apa-apa are un rol deosebit de important in industrie sau in exploatarea la maximum a izvoarelor geotermale. Apele reziduale sau apele geotermale cu temp. maxime de 28-30 C pot fi cu succes valorificate In cazul apelor geotermale izvorul poate fi multiplicat prin folosirea in cascada a mai multor PDC. Evident se va tine cont de calitatea apei, acest impediment putind fi evitat prin folosirea unor schimbatoare de caldura adecvate (anticorosive). Pompa de caldura apa-apa poate fi utilizata si prin exploatarea apei din lacuri, fluvii, ape de tunel, baraje (care au temperaturi > 8 C). Sistemul apa-apa este numit si sistem de captare cu bucla deschisa. Viteza de curgere a apei prin vaporizator nu trebuie sa depaseasca 0.8m/s Acest tip de pompa de caldura poate realiza cel mai ridicat COP dintre toate tipurile la care ne referim.Un astfel de sistem apaapa poate ajunge usor la un COP=5 si chiar il poate depasi daca este bine realizat si corect dimensionat. De asemenea poate furniza puteri impresionante ajungand la mii de kW, pe o singura unitate sau cupland mai multe unitati de putere mai mica. Cu toate acestea, pana la ora actuala, cel putin in Europa, nu este cea mai raspandita pompa de caldura. Motivele sunt mai multe:

calitatea apei trebuie sa indeplineasca practic calitatea apei potabile; apa extrasa din straturile freatice trebuie reinjectata in sol (putul de injectie trebuie sa fie amplasat la min. 15m in aval fata de directia de curgere a apei in panza freatica) pentru fiecare kW termic instalat este necesar un volum minim de apa de 160litri/ora, adica 0.16mc/ora (la min 8 C), debitul trebuind asigurat in orice moment de putul de extractie;. in UE exista reglementari foarte stricte privind acest gen de foraje.

Pompa

de

caldura

aer-apa

Cu toate ca pompa aer apa are cel mai scazut COP dintre toate pompele la care facem referire, ea este, alaturi de PDC sol-apa, una dintre cele mai vandute din Europa. Sistemul aer-apa este un sistem relativ simplu de montat si nu necesita lucrari speciale de amenajare ( sapaturi, foraje, etc.) Dezavantajul major al sistemului este faptul ca nu poate functiona monovalent la temperaturi foarte scazute (incepand de la cca.-15C). Pot functiona bivalent- paralel monoenergetic prin folosirea unei rezistente electrice care intra in functiune la temperaturi foarte scazute ( sub -15 C). Datorita acestui fapt puterea de incalzire este limitata.

ALEGEREA SI DIMENSIONAREA POMPELOR DE CALDURA Pentru a putea alege corect o pompa de caldura pentru incalzire, trebuie sa fie cunoscute: marimea obiectivului ce urmeaza a fi incalzit (suprafata locuibila si incalzita, inaltimea medie a incaperilor). Spatiul disponibil (neconstruit) din jurul obiectivului. zona geografica in care se afla obiectivul; posibilitatile de instalare a altor sisteme de incalzire (gaze, combustibil lichid,gaz lichefiat, etc.) ; posibilitatile de la fata locului de valorificare a "sursei reci" (apa, aer,sol); existenta altor surse de incalzire (pentru stabilirea regimului de functionare al pompei de caldura) conditiile de alimentare cu energie electrica (retea mono- sau trifazata, puterea electrica maxima permisa pe racordul electric).

Datele initiale necesare dimensionarii unei pompe de caldura pentru:

o cladire cu suprafata de 350mp; inaltime medie a incaperilor H=2.75m. Curtea cladirii 300mp. localizare; com.X, jud. Y; alternative pentru combustibil: centrala cu gaz lichefiat sau combustibil solid ( lemne si carbune) sau incalzire electrica (in zona nu exista retea de gaze);

exista posibilitati de captare a sursei reci: apa freatica, aer,sol. nu sunt prevazute alte surse de incalzire; exista retea trifazata de energie electrica.

Alegerea pompei de caldura: puterea pompei, 18kW (pentru acoperirea intregului consum*). In curtea obiectivului nu pot fi amplasate captatoare plane, deoarece necesita de minim 2 ori suprafata incalzita. zona aleasa are conform statisticilor climaterice din Europa ( conform documentatiei) cca.1700 ore necesar incalzire/an; in situatia in care ar fi existat retea de gaze, la pretul actual din Romania al gazelor naturale ( 230euro/1000mc ) ar fi fost recomandata o PDC cu COP cat mai mare pentru ca functionarea ei sa fie mai economica decat o centrala cu gaze si investitia in PDC sa fie rentabila. Fata de oricare alt sistem de incalzire existent in zona, orice tip de PDC ( chiar si cu COP mai mic) va fi mai economic. In aceasta situatie putem alege si sistemul sol-apa sau aer-apa. In urma verificarii calitatii apei se constata ca aceasta nu indeplineste conditiile de calitate si debit impuse. De asemenea forajul in sol pentru sondele de adancime in zona este dificil, existand alternante de straturi (forajul este totusi posibil dar cu cheltuieli mari). Nefiid prevazute alte surse suplimentare de incalzire, puterea aleasa nu se modifica;

Exista retea trifazata care suporta puterea PDC. (In situatia lipsei retelei trifazice se pot comanda si PDC monofazata dar de putere mai redusa. Recomandam aceste PDC numai in situatii speciale cand nu exista alternative.)

Dimensionarea pompei de caldura: Conform normelor europene, calculul sarcinii termice necesare se raporteza la metrul patrat de suprafata, [W/mp], luandu-se in calcul inaltimea maxima a incaperii H=3m (inaltime tipica majoritatii incaperilor- In cazuri atipice se vor face corectiile necesare). De exemplu daca o cladire are un necesar termic de 50W/mp si o suprafata locuibila necesara a fi incalzita de 350mp (H=3m) puterea termica a centralei termice (indiferent de tipul ei) va fi de 250mpx50W/mp = 12500W=12.5kW. (Inaltimea se specifica doar in cazurile atipice) Dimensionarea corecta a unei pompei este esentiala pentru durata ei de serviciu . O pompa de caldura supradimensionata, pe langa faptul ca e mai scumpa, are un regim incorect de functionare cu porniri si opriri mai dese. O pompa de caldura subdimensionata, functioneaza mai mult si cu pauze mci. Totusi, este preferabil, daca nu exista alternativa, sa se subdimensioneze pompa (in anumite limite) decat sa se supradimensioneze. Datorita pretului relativ ridicat al pompelor de caldura, este neeconomic sa fie incalzite spatii prost izolate care solicita puteri termice ridicate. Este preferabila izolarea cladirii decat marirea puterii sursei de incalzire.

La stabilirea puterii unei pompe de caldura reversibile se tine seama de puterea de racire ( EER). Puterea de racire este intodeauna mai mare decat puterea de incalzire. Spre exemplu normele DIN 4701 referitoare la conditiile pe care trebuie sa le indeplineasca cladirile incalzite din Germania sunt, in evolutia lor: 45-60 W/mp constructii noi (reglementare din 2002) 50-60 W/mp constructii noi (reglementare din 1995) 70-90 W/mp constructii realizate inainte de 1995 120 W/mp constructii vechi realizate fara nici un fel de reglementari In cazul unei cladiri cu izolatie termica foarte slaba investitia intr-o pompa de caldura nu este rentabila. Exista firme care interzic montarea pompelor de caldura pentru incalzire, in astfel de cladiri, pana la remedierea izolatiei termice.

Pompe de caldura pentru apa menajera: Pompele de caldura pentru apa menajera pot fi realizate atasand un modul pompei de incalzire sau pot fi independente. In general pentru nevoile de apa menajera ale unei familii se recomanda o pompa de caldura dedicata acestui scop. De obicei aceasta este de tipul aer-apa (investitia este aproape identica cu a unui modul atasat). Cf normelor DIN

Rezulta un necesar maxim de cca 50 l/zi persoana la o temperatura de cca. 45grade C