Climatizare si Sanitare

Pompa de caldura – tehnologie verde pentru incalzirea sau racirea locuintei

Autor: Catalin Matei | Publicat pe 11.01.2019, actualizat la 19.06.2019, in Climatizare si Sanitare Pompa de caldura – tehnologie verde pentru incalzirea sau racirea locuintei

Inca din cele mai vechi timpuri omul a incercat sa gaseasca o sursa de caldura eficienta si usor de folosit pentru satisfacerea confortului propriu.

Astfel ca, tehnologia actuala a evoluat si a creat o gama variata de pompe de caldura, esentiale pentru mentinerea temperaturii constante intr-o locuinta. Pompa de caldura transfera caldura de la un mediu cu temperatura mai joasa la altul cu temperatura mai ridicata.

Ce este o pompa de caldura

Pompa de caldura este o instalatie care mentine constanta temperatura in interiorul locuintei. Aceasta retine caldura sau racoare prin pereti, podele, mobila etc. si o elibereaza treptat in aerul din locuinta.

Astfel, pentru a putea incalzi o locuinta este necesar ca peretii, podeaua, mobila sa acumuleze caldura de la instaltia termica. Acest proces este realizat cu usurinta de catre pompa de caldura.

Cele mai utilizate pompe de caldura se regasesc in frigidere, congelatoare, aparate de aer conditionat, invertoare de caldura.

Componentele unei pompe de caldura si modul de functionare al acestora

Pompa de caldura are rolul de a extrage in anotimpul rece caldura din pamant, apa si aer si a o incalzi cu ajutorul compresorului si agentului frigorific la o temperatura mult mai mare fata de cea initiala. Ulterior, caldura este degajata in locuinta!

compoenente pompa de caldura

Pompa de caldura functioneaza datorita proprietatilor pe care le are fluidul in momentul schimbarii starii de agregare: lichefiere si evaporare. De obicei, pompele de caldura extrag caldura din pamant motiv pentru care, acestea nu mai functioneaza la o temperatura mai mica de 5 grade Celsius.

Cum sunt conectate componentele pompei de caldura?

Cele patru componente importante ale sistemului sunt conectate una la cealalta si functioneaza prin procesul de vaporizare-condensare.
Pompa de caldura este formata din:

  • condensator
  • supapa de expansiune
  • evaporator
  • compresor

Fluidul de lucru aflat in stare gazoasa, sub presiune este circulat prin sistem prin intermediul unui compresor, iar la iesirea din acesta, gazul fierbinte este racit intr-un schimbator de caldura numit “condensator”, pana cand condenseaza untr-un lichid aflat la o presiune mare si o temperatura moderata.

Agentul frigorific condensat trece printr-un dispozitiv de scadere a presiunii ca o supapa de expansiune. Dupa acest proces, lichidul refrigerant aflat intr-o stare cvasi-lichida trece printr-un alt schimbator de caldura numit “evaporator” in care agentul refrigerant se evapora prin absorbtie de caldura. Fluidul revine astfel la compresor si ciclul se repeta.

In acest tip de sistem este important ca agentul frigorific sa ajunga la o temperatura suficient de mare atunci cand este comprimat, deoarece conform legii a doua a termodinamicii caldura nu poate curge dintr-un mediu rece catre unul mai cald.

Pompa de caldura are la baza procesul de vaporizare-condensare care include o supapa dublu-sens si schimbatoare de caldura optimizate, astfel incat, directia fluxului de caldura poate fi inversata. Astfel, pompa de caldura poate furniza unei cladiri fie caldura fie racoare.

In climatele mai reci setarea implicita a supapei este de incalzire, in timp ce in climatele calde setarea implicita este de racire. Pentru ca condensatorul si vaporizatorul, trebuie sa schimbe intre ele functiile, acestea sunt optimizate pentru a functiona in mod corespunzator in ambele moduri.

O pompa de caldura este uneori utilizata pentru incalzirea sau preincalzirea apei pentru piscine sau incalzitoare de apa menajera.

modul de functionare al pompelor de caldura

Regimurile de functionare ale pompelor de caldura

Pompele de caldura pot functiona fara ajutorul altor surse de caldura. Astfel, sunt posibile urmatoarele regimuri de functionare:

  • Monovalent, pompa de caldura este singura sursa de energie
  • Bivalent – paralel, se foloseste o pompa de caldura cu o alta sursa de caldura
  • Bivalent – alternativ, in acest caz functioneaza oti pompa de caldura ori cealalta sursa de caldura
  • Bivalent – partial – paralel

Tipuri de pompe de caldura

Pompele de caldura nu sunt la fel! Exista mai multe tipuri diferite de pompe de caldura, acestea fiind clasificate in functie de procesele pe care trebuie sa le efectueze, precum si de modul in care sunt concepute pentru realizarea proceselor.

De exemplu, pompele de caldura pot fi utilizate pentru incalzirea sau racirea apei, a aerului sau a altor fluide. Pompele de caldura incalzesc un mediu doar daca exista o sursa de caldura sau sursa de incălzire care poate fi apa, aer sau chiar pamantul. Atunci cand se utilizeaza apa, aceasta poate proveni dintr-un dispozitiv de racire sau chiar dintr-un put.

Pompele de caldura se clasifica si in pompe de caldura cu compresie si pompe de caldura cu absorbtie. Pompele de caldura cu compresie functioneaza folosind energia mecanica (prin energie electrica), in timp ce pompele de caldura cu absorbtie pot rula folosind sursa de energie.

Pentru incalzirea cladirilor private si administrative au fost folosite urmatoarele surse:

  • pompe de caldura pe sursa de aer (extrag caldura din aerul exterior)
  • pompe de caldura aer-aer (transfera energie termica aerului din interior)
  • pompe de caldura aer-apa (transfera energie termica unui rezervor de apa)
  • pompe de caldura geotermale (extrag caldura din sol sau din surse similare
  • pompe de caldura geotermale-aer (transfer de energie termica catre aerul din interior)
  • pompe de caldura sol-aer (solul este sursa de caldura)
  • pompe de caldura roca-aer (roca este sursa de caldura)
  • pompe de caldura apa-aer (corp de apa ca sursa de caldura)
  • pompe de caldura geotermale-apa (transfera caldura unui rezervor de apa)
  • pompe de caldura sol-apa (solul este sursa de caldura)
  • pompe de caldura roca-apa (roca este sursa de caldura)
  • pompe de caldura apa-apa (corp de apa ca sursa de caldura)

Pompele de caldura se clasifica in functie de circuitul din care fac parte in:

Pompa de caldura cu circuit inchis

Un sistem cu circuit inchis utilizeaza conducte sau tuburi ingropate care contin apa sau un amestec de apa cu antigel. Aceste tevi sunt sigilate si vor ramane complet umplute tot timpul. Apa din aceste conducte este utilizata si reutilizate continuu pentru a facilita transferul de caldura in sau in afara sistemului pompei de caldura.

Atunci cand nivelul panzei freatice este sub nivelul solului, temperatura apei din subteran este prea scazuta, iar calitatea apei este nesatisfăcatoare sau continutul mineral este prea mare, este indicata folosirea unei pompe cu circuit inchis.

Un dezavantaj al pompelor cu circuit inchis este folosirea unei suprafete mari pentru instalare si necesitatea indeplinirii anumitor stass-uri legate de instalare.

Pompa de caldura cu circuit deschis

O pompa de caldura cu circuit deschis utilizeaza o sursa de apa care este deschisa catre atmosfera. Sistemele de pompa de caldura cu circuit deschis au, in cea mai mare parte, surse de apa “infinite”. In timpul modului de incalzire, caldura este transferata din apa in Pamant catre circuitul de racire. Aceasta caldura este apoi transferata de la circuitul de racire in aer sau in apa care este incalzita.

Sistemele de pompa de caldura cu circuit deschis se bazeaza pe o aprovizionare constanta cu apa subterana. Dezavantajul pompelor cu circuit deschis are legatura cu concentratia minerala din apa, care poate afecta functionarea sistemului.

Pompele de caldura pot fi configurate in functie de numarul de puturi astfel:

Pompa de caldura cu un singur put

Putul trebuie sa fie suficient de adanc sapat/forat pentru a permite pozitionarea pompei sub panza de apa freatica.

In partea inferioara a putului exista o sita care impiedica intrarea substantelor exterioare in put si in pompa. Sistemul de conducte de apa, cunoscut sub denumirea de conducta de legatura are rolul de a conecta iesirea pompei la nivelul apei din panza freatica din subteran. Conducta de apa subterana transporta apa din fantana in sistemul pompei de caldura.

Configuratia pompei de caldura cu doua puturi

Sistemul cu doua puturi utilizeaza un put pentru alimentarea cu apa a sistemului de pompa de caldura si un alt put pentru a primi apa care deja a trecut prin pompa de caldura. Astfel, putul de alimentare furnizeaza apa in vasul de expansiune care alimenteaza pompa de caldura.

Dupa ce apa a trecut prin suprafata de incalzire din pompa de caldura, este trimisa inapoi in sol prin intermediul putului de retur. Puturile ar trebui sa fie la cel putin 30 de metri unul de celalalt pentru a preveni afectarea functionarii sistemului de operare.

Configuratia pompei de caldura cu un put de aprovizionare si put de drenare

Configuratia unui sistem cu put de aprovizionare si put de drenare este indicat daca solul terenului ese nisipos. Un put de drenare este o gaura mare, umpluta cu o combinatie de pietris si / sau nisip. Conducta care transporta apa de la pompa de caldura este indreptata catre fantana de drenare. Apa se scurge prin putul umplut cu pietris si se intoarce in sol. Putul de drenare preia apa care este evacuata din sistemul pompei de caldura.

Configuratia pompei de caldura cu un put geotermal dedicat

Un put geotermal dedicat este un sistem cu un singur put care asigura atat aprovizionarea cat si reintoarcerea apei care iese din sistemul de pompe de caldura. Putul geotermal are conexiuni la alimentarea cu apa si conexiuni la conductele de retur a apei.

Un put geotermal dedicat este un sistem cu un singur put care asigura atat aprovizionarea cat si reintoarcerea apei care iese din sistemul de pompe de caldura. Putul geotermal are conexiuni la alimentarea cu apa si conexiuni la conductele de retur a apei.

Apa care revine in put, de la pompa de caldura este introdusa in put la o adancime de aproximativ 1-1,25 metri sub punctul in care apa este pompata din fantana in sistemul pompei de caldura.

Intretinerea corecta a pompei de caldura

Pompa de caldura nu are un sistem complicat de intretinere.

Verifica singur echipamentul:

  • Asigura-te ca sistemul de incalzire este ventilat corespunzator, zapada nu blocheaza caile de ventilare in cazul pompelor de caldura aer/apa
  • Verifica presiunea echipamentului, acesta trebuie sa fie de 0,5-1,5 bari
  • In functie de model, curata aerul evacuat si / sau filtrul de murdarie
  • Verifica daca pompa de caldura este in modul de functionare corect,pe modul iarna sau pe mod automat.
  • Asigura-te ca termostatele radiatoarelor si incalzirea in pardoseala sunt deschise
  • Verifica functionarea pompei de circulatie
  • Asigura-te ca temperatura exterioara a pompei de caldura este la o temperatura reala si ca sistemul de evacuare este pozitionat corect
  • Asigura-te ca este selectata curba corecta de incalzire

Intretinerea pompei de caldura sol/apa sau apa/apa

intretinerea pompei de caldura

Sistemul in principiu nu necesita intretinere, dar iti recomandam sa verifici urmatoarele: Verifica daca exista suficient agent termic in sistem. Nivelul lichidului nu trebuie sa fie mai mic de 1/3 in cazul unui vas de nivel si nu mai putin de 0.5 bari in cazul unui vas sub presiune.

Intretinerea pompei de caldura aer/apa sau aer/aer

Unitatile exterioare necesita o ingrijire suplimentara.
Iti recomandam sa verifici periodic ca unitatea externa sa nu fie acoperita in totalitate de zapada sau gheata.

  • Verifica in mod regulat daca grilele, atat din fata cat si din spate, nu sunt blocate de frunze, zapada
  • • Curata teava de scurgere a condensului, asigura-te ca nu exista frunze sau alte materiale ce pot bloca scurgerea.

Intretinerea pompei de caldura cu recuperarea energiei din ventilatie

Iti recomandam sa verifici periodic urmatoarele:

  • Dispozitivul de ventilatie a casei trebuie curatat in mod regulat (cu o perie mica) pentru a mentine o ventilatie corespunzatoare.
  • • Curata filtrul. La curatarea filtrului, un mesaj vine sub forma unei indicatii de alarma. Valoarea prestabilita din fabrica pentru indicarea alarmei este la fiecare trei luni. Retine ca perioada de timp dintre modificarile filtrului este resetata la pornirea comutatorului pompei de caldura.

Intrebari frecvente

Ce sa aleg intre o centrala termica si o pompa de caldura?

O alegere corecta trebuie sa tina cont de buget si de mediul inconjurator. Astfel, pentru eficienta maxima pot fi montate amandoua, pentru un sistem dual cu back-up.

Daca locuinta are o sursa cu radiatoare (calorifere) clar trebuie aleasa centrala termica, in cazul incalzirii in pardoseala investitia intr-o centrala termica este mai mica.

Daca ai de facut un bransament de gaz foarte lung, pompa de caldura poate ajunge la acelasi cost investitonal cu centrala termica.

Ce sa aleg intre o centrala electrica sau pe lemne si o pompa de caldura?

Incalzirea pe lemne ramane cea mai ieftina varianta pentru cei ce stau la sat. Pentru cei din mediile urbane recomandam pompa de caldura – este cel mai confortabil generator de caldura.

Care este cea mai buna solutie, pompa de caldura aer-apa sau pompa de caldura apa-apa?

Pentru a face o alegere corecta a pompei de caldura apa – apa, trebuie sa iei in considerare mai multe aspecte.

Sistemul implica suplimentar costuri legate de forarea celor doua puturi de apa, de alimentare si deversare. Trebuie luate in considerare costurile legate de pompa de put, realizarea retelei de alimentare si consumul pompei.

Pompa de caldura aer-apa implica costuri de instalare extrem de scazute, similare cu cele ale pretului platit pentru montarea unui aparat de aer conditionat.

Orice pompa de caldura de tip apa-apa are un schimbator intermediar pe un circuit cu glycol intre schimbatorul pompei de caldura si pompa de put. Deoarece apa de put este o apa netratata care cauzeaza foarte multe probleme cu depunerile de calcar, neutilizarea unui schimbator intermediar duce la perforarea schimbatorului de caldura si distrugerea pompei de caldura intr-un interval nu mai mare de 8 ani. In aceste conditii trebuie luat in calcul si costurile legate de mentenanta schimbatoarelor de caldura precum si posibilitatea inlocuirii acestuia.

Pompa de caldura aer-apa implica costuri de instalare extrem de scazute, similare cu cele ale unui aer conditionat. Performantele acestora sunt destul de ridicate si chiar daca te confrunti cu o scadere de capacitate in perioadele friguroase exista si o crestere foarte mare a costului in perioadele mai calde. Mentenata acestor pompe de caldura este minima si implica in special spalarea unitatii exterioare.

Cum incalzeste sau raceste o pompa de caldura?

Pompa de caldura are doua suprafete de transfer de caldura. O suprafata de transfer de caldura amplasata in interiorul cladirii si cealalta situata in afara cladirii.

Aceste suprafete sunt denumite condensator si vaporizator. Vaporizatorul pompei de caldura absoarbe caldura, iar condensatorul respinge caldura.

Functia suprafetelor de transfer de caldura poate fi modificata astfel incat, suprafetele interioare si exterioare pot functiona fie asemenea unui condensator, fie asemenea unui vaporizator, in functie de modul in care opereaza sistemul.

Care este rolul compresorului pompei de caldura?

Compresorul pompei de caldura este componenta sistemului responsabila pentru crearea unei diferente de presiune si permiterea curgerii agentului refrigerant in sistem. Acesta este o pompa de vapori. Agentul refrigerant care intra in compresor se gaseste la o temperatura si o presiune de valori scazute. La iesirea din compresor, agentul de racire sub forma de vapori are o temperatura si o presiune de valori ridicate.

Diferenta de presiune creata permite agentului de racire sa curga din orificiul de iesire sau sa se elibereze din compresor prin suprafetele de transfer de caldura si apoi inapoi la intrarea compresorului unde presiunea este din nou ridicata la nivelul dorit. Astfel, compresorul actioneaza ca un punct de separare intre partea de inalta presiune si partea de joasa presiune a sistemului pompei de caldura.

Cele mai bune pompe de caldura

Pompa de caldura, aer – apa, IMMERGAS, MAGIS PRO 6 ERP, 6 kW, monofazat, vas expansiune 12 L, cod 045631-312

Pompa de caldura, aer – apa, IMMERGAS, MAGIS PRO 6 ERP, 6 kW, monofazat, vas expansiune 12 L, cod 045631-312 este o pompa de caldura, aer – apa, SISTEM SPLIT, cu o unitate externa (condensing unit) si o unitate interna (kit-ul hydronic) care utilizeaza temperatura externa pentru incalzirea sau racirea unui agent termic lichid.

Pompa de caldura, aer – apa poate fi folosita in aplicatii “stand-alone” pentru incalzire/racire si producere ACM cat si integrata in sisteme complexe cu centrale in condensatie, panouri solare.

Circuitul de apa (hydronic kit) este montat interior, excluzandu-se astfel orice posibilitate de inghet.

Mod de utilizare Pompa de caldura, aer, apa, IMMERGAS, MAGIS PRO 6 ERP, 6 kW, monofazat, vas expansiune 12 L, cod 045631-312: Pentru instalarea corecta si functionarea in paramentrii optimi a pompei de caldura se recomanda instalarea unui acumulator de agent termic

Produsele din categoria MAGIS PRO pot fi montate doar cu ajutorul personalului specializat

Beneficii client:

  • Tablou de comanda cu 2 zone
  • Debimet
  • Vana deviatoare cu 3 cai pentru circuit apa calda

Avantaje produs:

  • Dotata cu vas de expansiune
  • Schimbator apa/freon R410A cu 48 de placi
  • Date tehnice Pompa de caldura, aer, apa, IMMERGAS, MAGIS PRO 6 ERP, 6 kW, monofazat, vas expansiune 12 L, cod 045631-312:
  • Cantitate freon (R410A): 1,200 g
  • Conexiuni freon (lichid) R410A: 6,35 – 1/4” mm-inch
  • Conexiuni freon (gas) R410A: 15,88 – 5/8” mm-inch
  • Lungime maxima tevi freon*: 30 m
  • Diferenta de inaltime maxima**: 20 m
  • Putere incalzire (agent termic 35 °C): 5.8 kW
  • Putere incalzire (agent termic 45 °C): 5.3 kW
  • Putere incalzire (agent termic 55 °C): 4.8 kW
  • Plaja temperatura agent incalzire: 25-55 °C
  • Plaja temperatura exterioara (incalzire): -20/35 °C
  • COP (agent termic 35 °C): 4.53
  • COP (agent termic 45 °C): 3.42
  • COP (agent termic 55 °C): 2.64
  • Putere racire (apa tur 18 °C): 6.03 kW
  • Putere racire (apa tur 7 °C): 4.9 kW
  • Plaja temperatura agent racire: 7 – 25 °C
  • Plaja temperatura exterioara (racire): 10 – 46 °C
  • EER (agent termic 18 °C): 3.61
  • EER (agent termic 7 °C): 2.62
  • Putere max absorbita (unitate + kit Hydronic): 3.2 kW
  • Alimentare electrica: 1×230 – 50 V – Hz
  • Masa unitate externa (gol): 47.5 kg
  • KIT HYDRONIC(unitate interna):
  • Vas expansiune: 12 l
  • Presiune maxima circuit hidraulic: 3 bar
  • Grad de protectie: IPX4D
  • Plaja temperatura ACM (cu rezistenta electrica optional): 10 – 50 (10 – 65) °C
  • Masa: 33.5 kg
  • Producator: Immergas

Pompa de caldura, aer – apa, IMMERGAS, AUDAX TOP 6 ERP, 6 kW, monofazat, vas expansiune 2 L, cod 045631-305

Pompa de caldura, aer – apa, IMMERGAS, AUDAX TOP 6 ERP, 6 kW, monofazat, vas expansiune 2 L, cod 045631-305 este o pompa monobloc de caldura, aer – apa, care foloseste aerul exterior ca sursa partiala (regenerabila) de energie.

Pompa de caldura, aer – apa este o metoda inteligenta de a transfera caldura in interiorul sau in afara locuintei. Aceasta este complet echipata si poate fi folosita in aplicatii “stand-alone” pentru incalzire/racire si producere ACM cat si integrata in sisteme complexe cu centrale in condensatie, panouri solare.

Mod de utilizare Pompa de caldura, aer – apa, IMMERGAS, AUDAX TOP 6 ERP, 6 kW, monofazat, vas expansiune 2 L, cod 045631-305:

  • Este necesara instalarea unui acumulator de agent termic pentru functionarea corespunzatoare a pompei de caldura
  • Atentie~ Obligatoriu glycol in instalatie
  • Beneficii client:
  • Tablou de comanda cu 2 zone
  • Sonda temperatura externa
  • Schimbator din inox freon/apa

Avantaje produs:

  • Compreson Twin Rotary cu inverter(PAM si PWM)
  • Dotata cu vas de expansiune
  • Schimbator apa/freon R410A
  • Date tehnice Pompa de caldura, aer, apa, IMMERGAS, AUDAX TOP 6 ERP, 6 kW, monofazat, vas expansiune 2 L, cod 045631-305:
  • Cantitare freon (R410A): 1,350 g
  • Putere incalzire (agent tur 35 °C): 5.76 kW
  • Putere incalzire (agent tur 45 °C): 5.76 kW
  • Plaja temperatura agent incalzire: 20 – 60 °C
  • Plaja temperatura exterioara (incalzire): – 20/30 °C
  • COP (apa tur 35 °C): 4.28
  • COP (apa tur 45 °C): 3.05
  • Putere incalzire min/max (agent tur 35 °C): 1,08 / 6,14 kW
  • Putere incalzire min/max (agent tur 45 °C): 1,06 / 6,04 kW
  • Putere racire (apa tur 18 °C): 7.04 kW
  • Putere racire (apa tur 7 °C): 4.73 kW
  • Plaja temperatura agent racire: 4 – 18 °C
  • Plaja temperatura exterioara (racire): 46 – 5 °C
  • EER (agent tur 18 °C): 3.7
  • EER (agent tur 7 °C): 3.00
  • Putere racire min/max (agent tur 18 °C): 1,20 / 7,49 kW
  • Putere racire min/max (agent tur 7 °C): 0,73 / 5,33 kW
  • Presiune maxima sistem: 3 bar
  • Vas de expansiune:2 l
  • Aimentare electrica: 1×230 – 50 V – Hz
  • Putere electrica max absorbita: 2,000 W
  • Curent nominal absorbit: 11 A
  • Grad protectie electrica: IPX4
  • Greutate: 61 kg
  • Producator: IMMERGAS

Bibliografie

 

Despre autor

Catalin Matei

Pasionat de mecanica si tehnologie agricola, cu o experienta de peste 20 de ani in producerea si repararea echipamentelor agricole si horticole.

Sunt 0 comentarii la acest articol

Nu exista comentarii

Adauga un comentariu

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Articole asemanatoare

pestre

Monilierul de baie se alege in functie de obiectele sanitare instalate i...

Citeste tot articolul
pestre

In fiecare casa exista o baie dotata cu minimul necesar, un

Citeste tot articolul

Abonare la newsletter

3% DISCOUNT la orice comanda la abonarea la newsletter-ul nostru.