Despre pompe de caldura

27 februarie, 2009

comenteaza trimite unui prieten printeaza

In principiu pompa de caldura functioneaza ca si un frigider, numai ca se utilizeaza invers. Frigiderul absoarbe caldura de la alimentele din interiorul sau. Aceasta caldura va fi predata incaperii in care se afla prin grilajul de pe spatele frigiderului. In consecinta, cu
cat racim mai multe alimente, cu atat frigiderul incalzeste mai mult incaperea in care se afla.
 
La randul ei pompa de caldura absoarbe caldura din mediu, dupa care o pompeaza la un nivel de temperatura adecvat pentru a incalzi o locuinta. Pompele de caldura fiind utilaje de un nivel tehnic foarte ridicat, ele pot asigura constant acest proces de incalzire iarna sau vara, ziua sau noaptea, chiar si atunci cind afara este ger, putand absorbi din pamant, din apa din panza freatica sau din aer, caldura necesara incalzirii.
 
Ce este de fapt o pompa de caldura?
Pompele de caldura nu sunt centrale termice revolutionare, dar sunt agregate foarte moderne de transferare a energiei termice dintr-un loc in altul. De exemplu transferarea energiei termice din mediul inconjurator in casa, pentru cresterea confortului locatarilor intr-un mod cat mai eficient, economic si totodata fara emisii de dioxid de carbon.
Cum este posibila atragerea energiei din mediul inconjurator, si exploatarea ei in folosul nostru, in asa fel incat acest lucru sa nu dauneze nici omului dar nici mediului?
Pentru multi pare o solutie utopica, si totusi in tarile occidentale functioneaza sute de mii, poate chiar milioane de asemenea instalatii.
 
Despre pompe de caldura
Iata cum stau lucrurile in alte tari. Suedia preconizeaza ca pana in anul 2011, iar Scotia pina in anul 2012 trebuie sa devina independente de gaz. Oare de ce? Si-au pierdut mintile? Nu! Pur si simplu sunt prevazatori. Si noi in loc sa ne imbatam cu apa rece, ar trebui sa ne straduim sa ne gandim la viitor, la siguranta noastra in ceea ce priveste incalzirea globala si ocrotirea mediului inconjurator. Sa studiem ce fac tarile din occident, si care este rationamentul pentru care aleg aceste solutii.
 
E simplu. Rezervele de gaz de pe Pamant, vor mai fi la dispozitia omului de rand pentru maxim 20-30 de ani, si asta daca vom avea din ce sa platim. Stiti cumva peste cativa ani din ce o sa putem plati facturile la gaz?
 
Stiti cate grade are apa potabila din robinetele noastre, pe care o bem, vara si cate grade are iarna? Si vara si iarna are temperatura de 12-14°C. Deci in pamant la adancimea de 1,5 m, la nivelul tevilor de alimentare cu apa potabila este o temperatura de aproximativ 12-14°C, indiferent de anotimp.
 
O scurta lectie de fizica
Poate parea incredibil, dar pompa de caldura poate rezolva aceasta problema. Pentru a intelege mai bine cum este posibila o asemenea rezolvare, va propun o scurta incursiune in lumea fizicii! Cititorul sa-si frece tare si repede palmele numarand intre timp pana la cate frecari rapide rezista. Cand va ajunge cu numaratoarea pe la 50, palmele ii vor fi atat de fierbinti incat va renunta din proprie initiativa.
Ganditi-va ca si moleculele se afla cam in aceeasi situatie. Cu cat sunt mai multe molecule in acelasi loc, cu atat mai usor se vor lovi unele de altele, si prin urmare vor fi din ce in ce mai calde.
 
Daca apasam butonul unui spray si eliberam continutul, flaconul se va raci instantaneu si chiar se va produce si bruma pe el. Daca o pompa de bicicleta va fi actionata de mai multe ori consecutiv si cu o viteza mare, comprimand aerul, aceasta se va incalzi in asa masura incat nu mai putem s-o atingem.
In concluzie, daca vom comprima un gaz, temperatura lui va creste (pompa de bicicleta), iar daca acest gaz va fi decomprimat, adica va trece printr- un proces de expansiune, se va raci (spray).
 
Care este concluzia acestor experimente?
Moleculele reci (care se afla la distanta unele de altele), care abia reusesc sa se frece intre ele, le introducem intr-un recipient. Dupa ce am dus recipientul in camera, il vom comprima (obligand moleculele sa fie intr-un spatiu mai restrans).
Moleculele de gaz se vor ciocni intre ele, vor incepe sa se incalzeasca, prin asta incalzind camera, sau acel spatiu in care se afla in acel moment (dormitor, baie, piscina, sau vor prepara apa calda menajera etc.).
 
Energeticieni din intreaga lume incearca sa descopere solutii din ce in ce mai viabile. Dupa expansiunea preturilor pe piata combustibililor fosili (petrol, gaz) utilizarea acestor metode a devenit mult mai rentabila decat cele clasice (incalzirea cu centrala pe gaz, sau motorina etc). Daca analizam preturile energiei in ziua de azi, ajungem sa constatam lucruri surprinzatoare. De la an la an pretul resurselor de energie (combustibili fosili) creste, exceptie facand pretul energiei electrice, pretul careia a crescut in mai mica masura fata de rata inflatiei.
In tarile din cadrul UE, in anii de dupa introducerea liberalizarii pietei energiei electrice, pretul - in valoare reala – a energiei electrice a scazut cu 20-30%.
 
Comparatie energetica
Va propun sa analizam cat ne costa incalzirea si prepararea apei calde menajere, folosind diferite surse de energie, la o casa de 200 m². (Calculele au fost facute la nivelul pietei anului 2007.)
Daca respectam prescriptiile termotehnice la construirea casei, necesarul de energie termica este de cca 25500 kW/h/an. Daca luam in calcul o putere calorica a gazului de 8,87 kW/h/m³ si un factor de utilizare anual de 0,85 rezulta un necesar anual de gaz metan de 3382 m³/an. Pretul gazului metan (noiembrie 2007) fiind de 0,27 Euro/m³, aflam un cost anual de 913 Euro (pentru incalzire).
Pentru a afla costul anual al energiei electrice in cazul pompelor de caldura, luam in calcul un coeficient de performanta anuala, pentru pompe de caldura apa-apa, de 5,7 rezultand un necesar anual de energie electrica pentru incalzire de 4474 kWh/an. Pretul energiei electrice (trifazat) (noiembrie 2007) fiind de 0,088Euro/kWh, va trebui sa achitam 394Euro pentru energia electrica consumata de pompa de caldura in decursul unui an. Se poate observa ca pentru o pompa de caldura avem o valoare de 4474kW/h a necesarului anual de energie termica. Asadar, pentru a putea produce cei 25500kW/h/an necesarul de energie pentru o locuinta, avem nevoie ca pompa de caldura sa produce 4474kW/h energie electrica.
Comparand aceste date ne putem da seama ca economia anuala realizata de pompa de caldura este de 57%, adica de 520 Euro/an.
Se poate observa ca cea mai rentabila solutie este folosirea pompei de caldura.
 
Variante constructive de pompe de caldura:
 
1.Colectoare orizontale. Tevile colectoare sunt amplasate in plan orizontal.
 
2.Colectoare verticale. Tevile colectoare sunt amplasate in plan vertical, intr-o teava de aproximativ 100 m.
 
3.Colector de fantana. Sistemul este alimentat din fantana de sub sau de langa casa.
 
4. Colectoare cu aer. Utilizeaza energia inmagazinata in aerul din mediul inconjurator.
 
Cand se amortizeaza investitia in aceste pompe de caldura?
Cand oamenii cumpara cu sute de miilioane un anumit obiect, iar in clipa in care parasesc magazinul acest obiect valoreaza aproximativ 50% din pretul de achizitie, proprietarul nu se intreaba cand se amortizeaza aceasta investitie.
 
Insa atunci cand cumpara un lucru care ii asigura securitatea pe termen lung, si pe deasupra este si mai ieftina decat o motocicleta sau o masina, un lucru este important, si anume cand se amortizeaza. Poate vom propune producatorilor de pompe de caldura sa realizeze si un model cromat care sa aiba si roti, si din cand in cand sa putem face o tura in fata vecinului cu ea, sa crape de invidie. In ziua urmatoare sigur si vecinul si-ar cumpara un asemenea model de pompa de caldura chiar daca in momentul cumpararii nu se gandeste la amortizarea acestei investitii. Pur si simplu pe motiv ca prezinta siguranta in exploatare, nu polueaza, este ieftin si este independenta de gaz, ceea ce este foarte important pentru ca cine stie pana cand vom mai arde gazul in centrale termice? In mod cert insa nu mai mult de 20-25 ani de acum incolo. Si la ce preturi?!
 

 

Adauga un comentariu


1 Comentariu

Sorin Sorin

01 octombrie, 14:00

Nu s-ar putea niste explicatii mai practice despre aceste pompe? ex. adincimea in pamant a serpentinei, lungimea ei, diametrul, materialul, un exemplu de pompa,.... am citit in multe locuri ,,teorii" dar practic prea putin.

Alte articole

Centrala termica - alternativa la scumpirea gigacaloriei Centrala termica - alternativa la scumpirea gigacaloriei
Incalzire in pardoseala Incalzire in pardoseala
Panouri solare presurizate pentru apa calda menajera si incalzire Panouri solare presurizate pentru apa calda menajera si incalzire
Cat ne costa incalzirea iarna asta Cat ne costa incalzirea iarna asta
Despre sistemul de incalzire in pardoseala Despre sistemul de incalzire in pardoseala
Debransarea de la furnizorul de agent termic Debransarea de la furnizorul de agent termic

Vezi mai multe articole