Ameliorarea eficacitatii proceselor energetice se realizeaza in mare masura prin introducerea in circuitul energetic a surselor secundare care apar si se dezvolta simultan cu aceste procese.
Pompele de caldura fac parte din categoria acestor surse care pot aduce o contributie importanta la o mai buna utilizare a energiei pentru alimentarea cu caldura la niveluri termice moderate, solicitate de numeroase procese tehnologice si, in special, pentru prepararea apei calde de consum a cladirilor civile si industriale.
Pompa de caldura este o instalatie termica , care serveste la ,, pomparea “ caldurii de la o temperature scazuta la una mai ridicata, adica preia caldura EIZ de la un izvor de caldura cu un potential termic scazut, de temperature TIZ si cedeaza unui consumator caldura EC , la un potential termic mai ridicat, de temperature TC , consumand in acest scop o energie de actionare EA . Aceasta, calitativ superioara izvorului si consumatorului de caldura, sufera o ,,devalorizare” pana la nivelul TC al consumatorului de caldura, regasindu-se cantitativ in caldura cedata acestuia.
EIZ + EA = EC [ kWh ]
Pompa de caldura poate fi intalnita sub cele trei tipuri clasice:
• cu comprimare mecanica • cu ejectie • cu absorbtie
Cele mai frecvente aplicatii se bazeaza pe instalatia cu compresie mecanica, actionata cu motor electric sau termic si pe instalatia cu absorbtie.
Izvorul pompei de caldura poate fi:
• aerul ( admosferic, evacuate din incintele climatizate, gazele de ardere etc.) ; • apa ( de suprafata, sbterana, geotermala sau tehnologica) ; • solul (pamantul, deseurile menajere ).
Consumatorul de caldura poate fi:
• incalzirea unor spatii, cu mentiunea ca se impun sisteme cu temperatura scazuta ( cu aer cald, cu panouri radiante, de pardoseala etc.); • prepararea apei calde de consum; • diverse procese tenologice ( uscare , distilare etc.)
Izvorul pompei de caldura trebuie corelat cu consumatorul adecvat, atat din punct de vedere al simultaneitetii si constantei in timp a debitului, al temperaturilor sursei reci si calde, cat si al distantei relative.
Criterii privind utilizarea pompelor de caldura
Implementarea unei pompe de caldura intr-un sistem de incalzire este determinata de urmatoarele criterii: • energetice ( performanta la diferite temperaturi exterioare, constanta in timp a acestor performante, cantitatea si calitatea energiei de actionare solicitata, energia suplimentara de varf necesara, resursele energetice din imediata vecinatate ); • economice ( intretinerea necesara si costul exploatarii , investitia corespunzatoare, durata de amortizare ; • diverse ( posibilitatea recuperarii caldurii din cladire, modul de utilizare a caldurii la consumator, agentul termic utilizat, posibilitatea utilizarii simultane cu caldura produsa si a afectului frigorific adiacent, fiabilitatea instalatiei, posibilitatile de reglare, nivelul de zgomot, gabaritul etc.). Pompa de caldura poate acoperi, singura, intregul necesar de caldura al consumatorului sau doar o parte, la functionarea in regim bivalent, cand o sursa clasica ( centrala termica, incalzirea electrica ) completeaza acest necesar, in perioada varfului de sarcina. In acest caz se disting trei situatii de functionare: • cand temperature exterioara coboara sub temperatura limita de incalzire tLI ,necesarul de caldura este asigurat integral de pompa de caldura, aceasta producand chiar mai mult decat pierderile de caldura ale cladirii, pana la temperatura punctului de echilibru termic, tPET ; • cand temperature exterioara scade sub tPET , caz in care aportul gratuit de caldura de la mediu se diminueaza, pompa de caldura asigura doar partial necesarul de incalzire, restul fiind suportat de o sursa clasica, de varf; • cand temperatura izvorului te atinge punctul de oprire tPO , sub care pompa de caldura nu mai functioneaza eficient, aceasta se deconecteaza, necesarul de caldura fiind acoperit integral de sursa clasica.
