NOTIUNI TEORETICE DESPRE POMPE DE CALDURA

Ce sunt pompele de caldura ?

Teorie :

Pentru a intelege mai bine cum functioneaza pompele de caldura se recomanda intelegerea partii teoretice a unei pompe de caldura.

Pompele de caldura sunt dispozitive care permit transferul de caldura de la un sistem avand o temperatura mai joasa, la un sistem cu temperatura mai ridicata, consumand si energie (lucru mecanic).

                                                                                                                              

Cantitatea de caldura transmisa mediului cald este mai mare decat lucrul mecanic consumat, de aceea aceste echipamente sunt orientate spre viitor si sunt foarte eficiente din punct de vedere energetic.

 

Motivul pentru care aceste echipamente au eficienta ridicata fata de alte sisteme de incalzire este faptul ca in loc sa utilizeze combustibil pentru producerea de caldura, ele folosesc transferul de caldura.

Principii de functionare:

Pompele de caldura au la baza un circuit inchis prin care circula un agent de transfer termic. In functie de conditiile de temperatura si presiune, acest agent poate fi prezent fie in stare lichida, fie in stare de vapori.

Circuitul inchis este alcatuit din :

  • COMPRESOR
  • CONDENSATOR
  • VENTIL DE EXPANSIUNE
  • VAPORIZATOR

Condensatorul si vaporizatorul actioneaza ca schimbatoare de caldura si sunt constituite din conducte care intra in contact cu agentul de lucru. Agentul de transfer termic circula prin aceste conducte.

Acesta cedeaza caldura in interiorul condensatorului, dar preia energia termica de la vaporizator. In timpul functionarii normale, agentul de transfer termic este supus la anumite transformari in interiorul circuitului.

Ciclul de functionare a unei pompe de caldura cu compresie:

 

 

  • Compresie (A): agentul de transfer termic care vine de la vaporizator in stare gazoasa, la joasa presiune, este comprimat la o presiune ridicata si in timpul acestui proces, acesta absoarbe o anumita cantitate de caldura.
  • Condensare (B): agentul de transfer termic care vine de la compresor trece din stare gazoasa in stare lichida, degajand caldura in mediul exterior.
  • Expansiune (C): agentul de transfer termic care trece prin ventilul de expansiune este partial transformat în vapori si, in timpul acestui proces, se raceste.
  • Vaporizare (D): agentul de transfer termic absoarbe caldura din mediu si se evapora complet.

Aceasta serie de transformari constituie etapele de functionare ale pompei de caldura. Compresorul transfera energie catre agentul termic, care absoarbe caldura de la sursa de caldura din vaporizator si o transfera agentului de lucru prin intermediul condensatorului.

 

Tipuri de pompe de caldura:

In functie de sursa de caldura, pompele de caldura sunt impartite in mai multe categorii:

- Pompe de caldura aer-apa: avand ca sursa calda aerul. Se utilizeaza aerul exterior.

Pompe de caldura apa-apa: avand ca sursa calda apa. Acestea utilizeaza apa din fantani, rauri sau lacuri.

Pompe de caldura sol-apa: avand ca sursa calda solul.  Acestea utilizeaza un circuit subteran care contine un amestec de apa-glicol.

 

Utilizare pompe de caldura:

lan Desi costurile initiale pentru o pompa de caldura sunt ridicate, trebuie sa tinem cont ca durata de viata a unui astfel de echipament este aprox 20 de ani, ceea ce face ca amortizarea investitiei sa fie rentabila in timp.

Bineinteles ca aceasta amortizare difera in functie de performantele tehnice ale echipamentului pentru care s-a optat, de zona de montare, dar si de dimensionarea corecta a instalatiei.

Datorita calitatii superioare ale componentelor utilizate, pompele de caldura nu necesita intretinere speciala.

De asemenea, datorita faptului ca nu ard combustibili, acestea nu necesita nici macar curatarea si verificarile periodice aferente arzatoarelor si sistemelor de evacuare a gazelor arse conventionale.

Progresele tehnologiei au facut ca aceste sisteme sa fie fiabile, dar totodata interesante si eficiente.