POMPA DE CALDURA – solutia economica, sigura, moderna si ecologica pentru incalzirea imobilelor

Cresterea drastica a preturilor combustibililor clasici pentru incalzire, dar mai ales modalitatea tot mai dificila de asigurare a acestora cat si volumul mare de munca fizica necesar sistemelor de incalzire cu combustibili clasici, insotit de riscurile de intoxicari, incendii si explozii ca urmare a imposibilitatii unui control eficient si sigur al arderii, au facut ca in intreaga lume, pompele de caldura sa constituie solutia optima pentru incalzirea imobilelor, solutie care elimina complet efortul fizic, elimina integral riscul de noxe, incendii sau explozii si prezinta un grad mare de confort prin posibilitatea de monitorizare, programare si control al procesului de incalzire, atat local cat si de la distanta prin intermediul retelei de internet. Nu in ultimul rand, acest sistem de incalzire a imobilelor este prietenos cu mediul si nu genereaza noxe.

Ca orice sistem relativ nou, la noi in tara, au aparut tot felul de reactii, unele absolut pozitive care afirmau ca pompele de caldura sunt un panaceu universal dar si reactii negative care au speriat potentialii cumparatori prezumand tot felul de “tepe” pentru cei care se incumeta a achizitiona pompe de caldura.

Adevarul este ca intotdeauna undeva la mijloc, in sensul ca o cunoastere relativ sumara a tipurilor de pompe de caldura ofera posibilitatea oricarei persoane de a achizitiona pompa de caldura cea mai adecvata pentru imobilul pe care il detine, in functiie de conditiile pe care le indeplineste imobilul respectiv.

Se stie ca pompa de caldura reprezinta un echipament frigorific, utilizat pentru incalzirea imobilelor, care recupereaza energia termica din mediu (aer, apa, sol) si ofera un coeficient de performanta (COP) care indeplineste urmatoarele conditii:
1. Este cu atat mai mare, cu cat temperatura sursei din mediu (aer, apa,sol) este mai mare;
2. Este cu atat mai mare cu cat temperatura necesara a agentului termic pentru incalzirea imobilului este mai mica;
3. Are o valoare variabila direct proportionala cu temperatura sursei si invers proportionala cu temperatura agentului termic si constanta atunci cand cele doua temperaturi mentionate sunt constante.

CONCLUZII: CELE DOUA CONDITII CARE ASIGURA CELE MAI MICI CHELTUIELI DE INCALZIRE

A. Pe cale de consecinta, rezulta ca dintre toate tipurile de pompe de caldura, singurele pompe de caldura care au acces la sursa de mediu cu cea mai mare temperatura sunt pompele de caldura apa-apa in circuit deschis (cum este pompa de caldura ASG) care recupereaza energia termica din apa aflata in prima panza de apa freatica, aflata la adancimi foarte mici (2-10 m) care are pe teritoriul Romaniei o temperatura aproximatix constanta, de 13⁰C, cu variatii vara-iarna mai mici de 1⁰C si pompa de caldura sol-apa cu colector vertical, care in fond este o pompa de caldura apa apa in circuit inchis cu colector vertical, dar care prezinta dezavantajul major al faptului ca necesita o baterie de foraje verticale si colectoare care depasesc de 4-5 ori valoarea pompei de caldura. In cazul acestui tip de pompa de caldura, lungimea colectoarelor verticale trebuie sa fie de aprox 35ml/kW termic al pompei de caldura, ceea ce inseamna ca pentru o pompa de caldura de 20 k/w termici, luata ca exemplu, lungimea colectoarelor trebuie sa fie de 700m, adica 700 m de foraj, constituiti intr-o baterie de 5 foraje a cate 140 ml fiecare ! Aceste doua tipuri de pompe de caldura sunt singurele tipuri de pompe de caldura care asigura cele mai mici cheltuieli de incalzire deoarece au o valoare constanta a COP mai mare de 4,5, indiferent de temperaura mediului ambiant, pe toata durata anului si nu au rezistente electrice in dotare.

B. Tot pe care de consecinta, agentul termic cu cea mai mica temperatura, capabil sa asigure incalzirea unui imobil il reprezinta agentul termic din instalatiile de incalzire in pardoseala, care necesita o temperatura de cca 35⁰C pentru a asigura incalzirea imobilului.
Deci pentru orice imobil, conditia asigurarii unor cheltuieli minime de incalzire cu o investitie minima posibil, o reprezinta utilizarea unei pompe de caldura apa-apa in circuit deschis (cum este pompa de caldura ASG) in tandem cu o instalatie de incalzire in pardoseala.

EXCEPTII:
I). Sunt situatii in care aceasta solutie de optim nu poate fi aplicata, deoarece in Romania sunt foarte multe locatii care nu dispun de panza de apa freatica. Un exemplu in acest sens il reprezinta orasul Panciu din judetul Vrancea dar si o parte din orasul Mizil, etc. In aceste situatii se poate apela la una din cele doua solutii alternative, respectiv la o pompa de caldura sol-apa cu colector orizontal (sant sapat in pamant la adancimea de 2-2,5m, pe o lungime de 50ml/kWtermic al pompei de caldura, deci in cazul unei pompe de caldura de 20kW termici, lungimea colectorului trebuie sa fie de cca 1000 ml)) care are dezavantajul unei valori a COP cu atat mai scazuta cu cat afara este mai frig sau montarea unei pompe de caldura sol-apa cu colector vertical care dezvolta o valoare a COP constanta, mai mare de 4,5 pe toata durata anului, indiferent de temperatura mediului ambiant, dar care necesita o investitie de cca 4 ori mai mare decat in cazul unei pompe de caldura apa-apa in circuit deschis, datorita forajelor si costului colectorului.

II). Exista situatii in care nici solutia de montare a unei pompe de caldura sol-apa cu colector orizontal sau vertical nu este posibila, daca imobilul nu dispune de suficient teren in jurul casei care sa permita realizarea lungimii integrale a santului pentru ingroparea colectorului orizontal sau a colctorului vertical si in acest caz, se apeleaza la solutia de achizitionare a pompei de caldura cu cel mai dezavantajos COP, adica a pompei de caldura aer-apa. Pompa de caldura aer apă, prezinta valoarea cea mai mica de achizitie si de montaj insa COP este cu atat mai mic cu cat afara este mai frig. Cu alte cuvinte, cu cat afara este mai frig si imobilul are nevoie de tot mai multa caldura, cu atat pompa de caldura aer apa ofera tot mai putina caldura, astfel incat la un moment dat, caldura oferita de pompa de caldura aer apa, nu mai reuseste sa asigure incalzirea imobilului. Pentru a preintampina acest incident, pompa de caldura aer apa are in dotare o rezistenta electrica, a carei intrare in functiune este comandata automat de pompa de caldura aer apa si astfel imobilul poate fi incalzit si la temperaturi foarte scazute, dar in cea mai mare parte pe baza caldurii furnizate de rezistenta electrica, fapt care ridica costul incalzirii de peste 4 ori in perioadele foarte friguroase.

MONITORIZAREA PERFORMANTELOR POMPEI DE CALDURA

Este extrem de simplu pentru orice beneficiar de pompa de caldura, sa monitorizeze si sa cuantifice performantele pompei de caldura pe care a achizitionat-o, cu ajutorul a doua echipamente care se pot achizitiona foarte usor din comert si anume:
1) Un contor de energie electrica montat in amontele tabloului de comanda al pompei de caldura, care va contoriza si va putea afisa instant si/sau cuantificat dupa o perioada de timp prestabilita, consumul de energie electrica;
2) Un contor de energie termica, montat pe tubulatura de tur si retur din pompa de caldura care va putea contoriza si va putea afisa instant si/sau cuantificat dupa o perioada de timp, productia de energie termica a pompei de caldura.

Daca facem raportul dintre cantitatea de caldura furnizata de pompa de caldura, valoare citita pe monitorul contorului de energie termica si valoarea consumului de energie electrica pentru aceeasi perioada de timp, valoare citita pe monitorul contorului de energie electrica, vom afla coeficientul de performanta (COP) al pompei de caldura pentru perioada de timp setata pentru analiza.

De exemplu, sa presupumen ca in luna ianuarie a anului respectiv, consumul de energie electrica afisat de contorul de energie electrica a fost de 775 kW iar productia (consumul) de energie termica afisat de contorul de energie termica in aceeasi perioada a fost de 3.585 kW. In aceste conditii, COP mediu de functionare a pompei de caldura a fost de 3.585/775 = 4,62.

Drd ing. George Mardare