Ce tip de pompa de caldura vi se potriveste?

Descriere tehnica.

O pompa de caldura este o instalatie care, consumand lucru mecanic, transfera caldura de la un mediu de temperatura mai joasa (mai rece) la altul de temperatura mai inalta (mai cald). Cantitatea de caldura transmisa mediului cald este mai mare decat lucrul mecanic consumat. Aceste instalatii se folosesc in general pentru incalzire

Solutiile durabile de incalzire sunt in voga. Din ce in ce mai multe cladiri noi integreaza pompe de caldura care utilizeaza resurse de mediu gratuite si regenerabile cum ar fi cele din sol, apa, aer si le transforma in energie termica. Cu toate acestea, pompa de caldura este de asemenea utilizata atunci cand discutam despre renovarea sistemelor vechi de incalzire. Energia electrica este utilizata numai pentru functionarea pompei de caldura.

Ce este pompa de caldura?

Literalmente putem compara pompa de caldura cu un frigider. Cand ne gandim la o pompa de caldura ne putem gandi la un sistem care are o parte rece si o parte calda exact asa cum are un frigider. Asa cum un frigider extrage caldura din interiorul sau si o elibereaza in spate (serpentina neagra denumita si condensator), pompele de caldura extrag caldura din apa, sol sau aer si o introduc in casa. Magia pompelor de caldura de a transfera caldura dintr-o parte in alta se bazeaza pe proprietatile speciale ale agentilor frigorifici prezenti in sistem. Acesti agenti frigorifici preiau caldura prin evaporare si o cedeaza prin condensare, la temperaturi scazute sau apropiate de mediul ambiant. Ciclul frigorific este foarte simplu de explicat. Intotdeanua intr-un ciclu frigorific o parte din refigerant este in stare lichida si o parte este in stare gazoasa asa cum vedem intr-o bricheta cu gaz.

Astazi pompa de caldura este unul dintre cele mai avansate si ecologice sisteme de incalzire de pe piata. Pompele de caldura reprezinta o alternativa eficienta pentru incalzirea si racirea cladirilor, dar si pentru prepararea apei calde menajere.

Procesul incepe in momentul in care compresorul incepe sa comprime refrigerantul in stare gazoasa intr-un schimbator de caldura cu aer sau cu apa. Acest schimbator poate fi pur si simplu o teava asa cum este in cazul frigiderului. Refrigerantii comprimati isi cresc temperatura, daca refrigerantul poate ceda caldura catre exterior atunci el condenseaza pe peretele schimbatorului de caldura si va trece in faza lichida. Acest lichid este impins de catre gazul iesit din compresor catre un orificiu foarte mic prin care el trece sub forma lichida, aici se intampla fenomenul cel mai interesant. Dupa trecerea lichidului prin orificiu presiunea de dupa orificiu la care se afla lichidul este foarte scazuta comparativ cu cea de dinainte iar refrigerantul incepe sa vaporizeze cu absortie de caldura din mediul inconjurator pana devine dinou gaz si intra in compresor. Ciclul frigorific se reaia.

Cum functioneaza o pompa de caldura

O pompa de caldura este un dispozitiv care foloseste transferul termic cu ajutorul agentului frigorific pe care il va trece in diferite procese de stare (vaporizare sau condensare), prin intermediul unui compresor considerat inima instalatiei. Agentul frigorific circula prin tevile dintre vaporizator si condensator, permitand astfel transferul eficient de energie termica. Este important ca agentul frigorific sa atinga o temperatura suficient de mare atunci cand ajunge in compresor pentru a putea elibera caldura. Vaporii care sunt incalziti devin lichizi si elibereaza energie stocata in interior sub forma de caldura, catre sistemul de incalzire.

Caldura produsa este eliberata in spatiile cladirii prin sistemele de incalzire, fie ca este vorba de ventiloconvectoare, incalzire prin pardoseala sau prin pereti, fie calorifere, centrale de climatizare ori alte sisteme disponibile. De regula, sursele din care poate fi transferata caldura sunt aer, apa sau sol. Cu alte cuvinte, caldura este colectata din aceste surse si apoi este concentrata pentru a putea fi folosita in interiorul cladirii. Cele mai folosite tipuri sunt pompele de caldura aer-apa, care transfera caldura din aerul exterior pentru a creea confortul dorit pe timp de iarnă sau vara.

Este important de mentionat faptul ca pompele de caldura pot fi folosite atat in modul de incalzire, cat si de racire, in functie de anotimp si de nevoile utilizatorilor. Totodata, pompele de caldura pot fi folosite pentru a prepara apa calda care poate fi folosita apoi in bucatarie sau in baie. Pompele de caldura sunt mult mai eficiente din punctul de vedere al energiei consumate spre deosebire de alte metode traditionale de incalzire sau racire. Totusi, eficienta modelului aer-apa scade pe masura ce temperaturile de afara scad, ceea ce inseamna ca sunt considerate a fi mai eficiente in zonele cu climat moderat.

Pompe de caldura aer-aer

In aplicatii din domeniul climatizarii, o pompa de caldura se refera in mod normal la un dispozitiv de vaporizare-condensare care include o supapa dublu-sens si schimbatoare de caldura optimizate, astfel incat directia fluxului de caldura poate fi inversat. Prin intermediul supapei se selecteaza directia pe care circula agentul refrigerant pe parcursul unui ciclu si prin urmare, pompa de caldura poate furniza unei cladiri fie incalzire fie racire. In climatele mai reci setarea implicita a supapei este de incalzire, in timp ce setarea implicita in climatele calde este de racire. Pentru ca cele doua schimbatoare de caldura, condensator si vaporizator, trebuie sa schimbe intre ele functiile, ele sunt optimizate pentru a efectua in mod corespunzator in ambele moduri. Ca atare, eficienta unei pompe de caldura reversibila este de obicei usor mai mica decat cea a doua masini separate optimizate pentru un singur proces.

Pompa de caldura aer-aer nu necesita o investitie initiala mare, deoarece caldura este preluata direct din aer si nu este nevoie sa conectezi pompa la o sursa de apa sau sa forezi terenul.

Aer, apa, pamant - Pompele de caldura valorifica pentru dumneavoastra energia gratuita din aer, pamant sau ape freatice. Pentru a produce caldura, tehnica are nevoie de curent electric.

Pompele de caldura aer-aer reprezinta o solutie ce poate fi utilizata pentru incalzire-racire bazandu-se pe energia din natura. In cazul acestui tip de pompa se utilizeaza aerul din exterior, una din sursele gratuite si regenerabile de energie, cu emisii zero de CO₂.

Acest tip de echipament reprezinta cea mai economica solutie pentru incalzirea racirea cladirilor, ca alternativa fata de un sistem clasic (cazane pe gaz + chiller) si au marea calitate de a-si mentine performantele indiferent de conditiile atmosferice.

Pompele de caldura aer-aer implica costuri de instalare extrem de scazute, similare cu cele ale unui aer conditionat. Performantele acestora sunt destul de ridicate si chiar daca ne confruntam cu o scadere de capacitate in perioadele reci avem si o crestere foarte mare a COP (Coefficient of performance) in perioadele mai calde. Mentenanta acestor pompe de caldura este minima si implica in special curatarea filtrelor si a schimbatoarelor de caldura ale unitatilor interioare/exterioare. In realitate, un calcul corect de dimensionare, cost, eficienta, se poate face numai cu o simulare computerizata complexa in functie de profilul consumatorului, a constructiei, activitatilor desfasurate si amplasarea geografica.

Pompe de caldura aer-apa

Pompa de caldura aer-apa foloseste aerul exterior pentru a incalzi interiorul cladirilor, chiar si atunci cand temperaturile din timpul iernii sunt destul de scazute. Aceasta poate fi conectata atat la diferite unitati terminale (ventiloconvectoare, calorifere, etc.), cat si la instalatia de incalzire prin pardoseala si, totodata, poate fi folosita pentru a produce apa calda menajera.

Spre deosebire de alte tipuri, pompa de caldura aer-apa nu necesita o investitie initiala mare, deoarece caldura este preluata direct din aer si nu este nevoie sa conectezi pompa la o sursa de apa sau sa forezi terenul.

Avantaje:

• Poate fi conectata cu usurinta la alte sisteme de incalzire existente in cladire
• Investitie initiala redusa
• Poate fi montata cu usurinta, doar racordata la instalatia electrica si hidraulica
• Poate fi folosita pentru a produce apa calda menajera
• Poate fi folosita pentru racirea cladirii in sezonul cald
• Poate fi folosita indiferent de suprafata cladirii
• Costurile de intretinere sunt minime
• Timp redus de incalzire

Pompe de caldura apa-apa

Pompa de caldura apa-apa foloseste apa subterana din stratul freatic drept sursa pentru producerea caldurii. Totodata, poate fi folosita si apa din lacuri sau din rauri ca alternativa pentru sursa de incalzire. Pompa de caldura apa-apa necesita foraje de puturi verticale, pentru pompare si pentru restitutie.

Pentru instalarea acesteia, este necesar forajul solului, pentru ca pompa sa fie conectata corect la sursa de apa, in functie de directia de curgere a apei subterane. In caz contrar, poate exista posibilitatea ca apa restituita sa se intoarca in forajul de pompare.

Avantaje:

• Consum redus de energie electrica
• Eficienta sporita indiferent de temperatura exterioara
• Este compatibila cu alte sisteme de incalzire deja existente in cladire

Dezavantaje:

• Necesita acces la o sursa de apa
• Costuri ridicate pentru forajul puturilor si a instalarii echipamentelor pe partea de sursa
• Are nevoie de intretinere in special pe partea de sursa (denisiparea forajelor)
• Este necesar un aviz pentru a putea instala pompa de caldura (in cazul persoanelor juridice)

Pompe de caldura sol-apa

Pompa de caldura sol-apa foloseste energia solului (energie geotermala) pentru a produce caldura sau pentru racirea cladirilor. Aceasta functioneaza pe baza unui circuit inchis, format din pompa de caldura, foraj geotermal (colectori verticali sau orizontali in functie de suprafata de teren existenta si a studiului geodezic realizat) si sistemul de incalzire din cladire.

Avantaje:

• Mentine temperatura constanta a sursei, rezulta o eficienta ridicata a pompei de caldura
• Poate fi conectata la diferite sisteme de incalzire din cladire
• Poate fi folosita pentru racirea cladirii pe timpul verii

Dezavantaje:

• Investitie initiala ridicata, costuri ridicate cu forajele geotermale
• Persoanele juridice au nevoie de autorizatie pentru montarea acestui tip de pompa de caldura

Pompele de caldura care utilizeaza ca resursa aerul sunt deosebit de populare pentru proprietarii de clădiri. Peste 70% din toate cladirile care se incalzesc cu o pompa de caldura utilizeaza o pompa de caldura cu sursa de aer. Spre deosebire de pompele de caldura cu sursa sol si surse de apa, nu este nevoie de o investitie suplimentara, atat financira cat si de timp. Caldura este generata de o unitate exterioara care trebuie instalata in aer liber. Datorita instalarii sale simple, pompa de caldura cu sursa de aer este, de asemenea, o alternativa interesanta pentru renovari. Intr-o pompa de caldura cu sursa de aer, aerul este aspirat prin unitatea exterioara si trecut printr-un schimbator de caldura.

Cum alegi pompa de caldura - criterii de care sa tii cont

Cand vine vorba de alegerea unei pompe de caldura potrivite pentru nevoile utilizatorului, exista mai multi factori care trebuie avuti in vedere. In ceea ce priveste performanta unei pompe de caldura, trebuie sa tii cont de coeficientul de performanta (COP) si coeficientul de performanta sezonier (SCOP). Cu cat COP-ul este mai mare, cu atat pompa de caldura este mai eficienta, consuma mai putina energie electrica si este rentabila in ceea ce priveste costurile de operare. In cazul pompelor de caldura care functioneaza si pe modul de racire, este important sa fie verificata eficienta echipamentelor de racire. Eficienta sezoniera pentru racire se regaseste sub denumirile de EER, SEER sau ESEER. De asemenea, pentru pompele de caldura se poate stabili si clasa energetica (ERP), ceea ce inseamna ca cele mai rentabile sunt cele din clasa A+++.

De asemenea, exista numerosi factori care pot afecta eficienta unei pompe de caldura, precum tehnologia folosita, componentele auxiliare instalatiei proiectate (pompe circulatie, rezistente electrice, dimensionarea vasului de acumulare), necesarul de temperatura, apa necesara unitatilor terminale dar si temperatura de afara (in cazul pompelor de caldura aer-apa).