Pompa de căldură
Reprezintă o nouă tehnologie inovatoare pentru regiunea noastră, dar multe întreprinderi și case private le folosesc deja. Un interes deosebit pentru acest subiect apare la întreprinderi si locuințe private, clădiri și construcții speciale. Sursa de căldură pentru pompa de caldura poate fi aerul, solul si apa. În Europa, aceste tehnologii există de mai bine de cincizeci de ani. De aceea, ele provoacă un astfel de interes în societate.
Și când oamenii învață despre avantajele unui astfel de echipament: eficacitatea și versatilitatea lor, economie crescută – atunci există o dorință mare de a achiziționa astfel de echipamente nu numai pentru uz industrial, ci și pentru persoane fizice sau gospodărești.
Dar o pompă de căldură nu poate fi cumpărată și livrată pur și simplu, așa cum se face cu un dispozitiv electric. Este important să se efectueze un calcul tehnic, să se întocmească un proiect și să se efectueze lucrări de instalare. Prin urmare, trebuie să știți mai multe despre alegerea unei pompe de căldură și faceți-o în etape.
Principiul de funcționare al pompei de căldură
Din punct de vedere structural, orice pompă de căldură este formată din două părți: exteriorul, care „preia” căldura surselor regenerabile, și interiorul, care transferă această căldură în sistemul de încălzire sau de aer condiționat al casei tale.
In conformitate cu principiul al doilea al termodinamicii, caldura nu poate “curge” spontan dintr-o locatie mai rece intr-o zona mai calda; lucru mecanic este necesar pentru a realiza acest lucru. Avand in vedere ca pompa de caldură sau frigiderul utilizează un anumit lucru mecanic pentru a muta lichidul refrigerant, cantitatea de energie depusa pe partea de cald este mai mare decat cea luata din partea rece. Cele mai intalnite pompe de caldura functioneaza prin exploatarea proprietatilor fizice ale unui fluid cunoscut sub denumirea de “agent frigorific” atunci cînd acesta trece prin procese de evaporare și de condensare.
Pompele de căldură moderne sunt foarte eficiente din punct de vedere energetic, ceea ce în termeni practici înseamnă următoarele: consumatorul, adică proprietarul unei case, folosind o pompă de căldură, cheltuiește în medie doar un sfert din banii pe care i-ar cheltui dacă nu ar avea o pompă de căldură pentru a-și încălzi sau răci locuința. Cu alte cuvinte, într-un sistem cu o pompă de căldură, 75% din căldura utilă (sau rece) este asigurată de surse libere – căldura pământului, a apelor subterane sau a aerului folosit care este încălzit în spații și aruncat în exterior.
CE TIP DE POMPĂ DE CĂLDURĂ ALEGI ?
Există trei tipuri de pompe de căldură, în funcție de sursele de căldură utilizate:
- energia termică a pământului (sol) – geotermală (“sol / apă”),
- energia apei – hidrotermică (“apă / apă”)
- energia aerului – aerotermă (“aer / apă” „).
Pompa de căldură aerotermă
Sistemele cele mai utilizate la domiciliu sunt pompele de căldură aerotermice care captează căldura din aer. Tehnologia utilizata la producerea pompelor de caldura are de fapt la baza un principiu foarte simplu și bine cunoscut. Functionează pe același principiu ca și frigiderul, prin tehnologia de comprimare a vaporilor. Principalele parți componente ale pompei de caldură sunt compresorul, vasul de expansiune și două schimbătoare de caldură (un vaporizator și un condensator).
Cu ajutorul unui ventilator, aerul din exterior este aspirat în interiorul pompei de caldură unde intră într-un vaporizator. Acesta este conectat la un sistem închis ce conține un agent de racire care se transformă din stare lichidă în stare gazoasă chiar și la cele mai scăzute temperaturi. Apoi, vaporii agentului frigorific intră în compresor unde se produce creșterea temperaturii acestuia pînă la temperatura necesară pentru a putea fi distribuit în instalația de încalzire a casei. Totodată, la iesirea din condensator, agentul frigorific se transforma din nou în stare lichidă iar apoi ciclul se repetă.
Cu ajutorul unui compresor controlat prin invertor, sistemul poate fi reglat în orice moment. Pentru a corespunde exact necesarului de căldură de care are nevoie casa dumneavoastră. Acest lucru înseamnă că pompa de căldură va consuma doar atunci cînd e nevoie, în acesta constînd de fapt gradul său ridicat de eficiență. Pe timpul verii, intreg procesul se poate inversa daca este nevoie, pentru climatizarea clădirii. Aerul ca sursă de căldură este mai puțin eficient. Spre deosebire de sol și apă, însă un astfel de sistem de încălzire nu necesită cheltuieli mari în timpul instalării și punerii în funcțiune. Cu instalarea corectă, rentabilitatea investiției va fi rapidă. Această perioadă variază de la 3 la 5 ani.
Pompa de căldură geotermală
Cea mai eficientă pentru utilizarea la clădiri și structuri noi este o pompă de căldură geotermală cu o sursă de căldură la sol. Dar în implementarea sa necesită careva lucrări un pic costisitoare și mai complexe.Un astfel de sistem de încălzire implică utilizarea unei sonde de sol, care este instalată într-o gaură verticală sau într-o poziție orizontală pe o suprafață mare. 
La o adîncime de cca. 1,3-3,3 m se plasează serpentine de țeavă (distanța dintre acestea va fi de min. 50 cm). Astfel prin ea circula un agent de lucru, care preia energia solară acumulată în pamînt și o transporta la pompa de căldură. Ideal ar fi că țevile sa fie ingropate în nisip sau humus. Colectorul plan reprezintă soluția avantajoasă dacă suprafața gradinii, casei este suficient de mare. La dimensionarea colectoarelor plane se ține cont bineințeles și de calitatea solului. Nu se pot amplasa asemenea sisteme pe sol stancos. Randamentul investițiilor va fi de 2,5 până la 4 ani.
Pompa de căldură hidrotermică
O pompă de căldură hidrotermică cu o sursă de căldură este utilizată dacă există un iaz în apropiere sau se găurește un puț de apă. Chiar și iarna, energia apei dă suficientă căldură pentru a încălzi încăperea.
Pompele de caldura apa-apa. Utilizeaza energia solară inmagazinată de apa din pînza freatică, sau de apa din rîuri, sau lacuri, la incălzirea clădirilor și la prepararea apei calde menajere.
Dintre toate tipurile de pompe de caldură, la momentul de față, acestea dispun de cele mai bune randamente, avînd valori COP între 5,5- 6,1. In cazul amplasării pompelor de căldura apa-apa trebuie analizate cu mare atenție atît compoziția cît și cantitatea apei ce o avem la dispozitie.
Pentru implementarea acestui sistem avem nevoie de doua puțuri. Unul va servi ca sursă de apă, iar celalat poate fi folosit la deversarea apei din pompă de caldură.
Din experiența se constată, ca acolo unde găsim cantitatea de apă cu destula usurință, acolo avem probleme cu deversarea, din cauza nivelelor ridicate a apei din sol.
In aceste cazuri suntem nevoiți sa forăm mai multe puțuri de adîncime mai mică pentru a putea deversa cantitatea de apa folosită de pompa de caldură. Distanța minimă dintre puțul de sursă și puțul de deversare trebuie sa fie de cel puțin 10 m, dar se recomandă o distanță de 15m.
Cu toate acestea, energia alternativă își face loc în locuințele din țara noastră, dar cu pasi timizi.