Pompe de caldura – Intrebuintare – Pompa de caldura Leave a comment

Pompa de caldura – intrebuintarea acestor pompe de caldura

Dintre diferitele forme de energie utilizate cea cu pompe de caldura, in actuala etepa de dezvoltare a tehnicii, energia termica cu pompe de caldura are ponderea cea mare in balanta energetica a unei tari. Datorita acestui fapt, se depun eforturi sustinute pentru gasirea cailor optime de folosire a energiei termice cu pompe de caldura, cu scopul economisirii resurselor energetice primare de combustibili.

Crizele petroliere din anii 1973 si 1979, impreuna cu discutiile asupra energiei pe care le-au generat, au determinat o puternica constientizare a problemelor legate de producerea si utilizarea energiei cu pompe de caldura. Cateva dintre acestea sunt:

• cresterea permanenta la nivel mondial al consumului de combustibili;
• puternica dependenta a unor state (in special a celor puternic dezvoltate ) de importul de energie comparativ cu energia de la  pompe de caldura;
• poluarea mediului ambiant datorita emisiilor de substanţe nocive precum si prin caldura (pompe de caldura) degajata.

Se apreciaza ca de la inceputul erei noastre pana in 1990 s-a consumat o cantitate totala de energie echivalenta cu 420 miliarde tone combustibil conventional. Aceeasi cantitate va fi consumata pe perioada 1990-2018, si mai tarziu in intervale din ce in ce mai scurte. Aceasta crestere a consumului mondial de energie – chiar siin conditiile scaderii consumului pe cap de locuitor – se datoreaza in primul rand puternicii cresteri demografice din tarile in curs de dezvoltare.

Pompe de caldura -In conformitate cu ultimele rezultate ale cercetarilor din domeniul resurselor de energie, se apreciaza ca rezervele disponibile si exploatabile de combustibili fosili sunt echivalente cu 1263 miliarde tone de combustibil conventional. Aceasta cantitate este de circa trei ori mai mare decat cea care va fi consumata intre 1990-2018.

Din analiza instalatiilor cu pompe de caldura consumului total de energie primara din cadrul Uniunii Europene (din care si Romania va face parte din 2007), se poate vedea ca aproximativ 82% se face in domeniul rezidential si cel industrial. Din acesta 47% sunt utilizate pentru incalzirea locuintelor si pentru producerea caldurii necesare diverselor procese industriale. Se estimeaza ca 30% din energia aferenta proceselor industriale se este eliberata la debite si temperaturi care ar permite o reutilizare a acesteia cu pompe de caldura. Aceasta reprezinta 12% din consumul total de energie primara.

In anumite cazuri, de exemplu in scopuri de confort sau in anumite procese tehnologice energia termica trebuie sa aiba un potential termic redus cum este cel cu pompe de caldura, corespunzator unor temperaturi care nu depasesc 100…150ºC.

Pompe de caldura – utilizare

Prin arderea combustibilor clasici, chiar si ai celor inferiori energia termica se obtine la un potential termic ridicat corespunzand unor temperatui de 1500…2000 ºC. La acest nivel, exergia caldurii – partea maxima care poate fi transformata in lucru mecanic – are valori insemnate, iar utilizarea in scopuri cum ar fi incalzirea apei intr-un cazan de apa fierbinte duce la pierderi energetice insemnate si reducerea eficientei instalatiei.

In aceste conditii solutia rationala consta in principiu din valorificarea imenselor cantitati de caldura (pompe de caldura) care pot fi preluate de la mediul ambiant. O astfel de soltie este utilizarea pompe de caldura pentru incalzire si prepararea apei calde menajere. Aceste pompe de caldura ofera posibilitati tehnice efective pentru economisirea de energie si reducerea emisiilor de CO2.

Pompe de caldura ofera premisele tehnologice necesare pentru a folosii eficient energia solara inmagazinata in apa, sol si aer sub forma de caldura (pompe de caldura) ecologica. Ele obtin aproximativ trei sferturi din energia necesara pentru incalzire din mediul inconjurator, iar pentru restul utilizeaza ca enegie de actionare curentul electric dupa cum reiese din figura 3.1. la pompe de caldua

Figura 3.1 Schema energetica a unei pompe de caldura

Utilizarea pe scara larga a acestor pompe de caldura surselor regenerative de energie este impiedicata datorita ne-economicitatii acestora sau a suprafetelor mari necesare. Variatiile zilnice sau sezoniere la nivelul sursei de energie reprezinta o piedica suplimentara pentru pompe de caldura.

Pompe de caldura – domenii de utilizare

Pompe de caldura – ca sisteme de conversie a energiei – sunt masini termice care pot ridica calitatea caldurii da la un nivel scazut de temperatura pana la un nivel ridicat de temperatura. Ele pot furniza in mod obisnuit caldura (pompe de caldura) pana la temperaturi de 120 ºC.

Pentru incalzirea cladirilor cu pompe de caldura, caldura este necesara la o temperatura mai mica de 90 ºC ceea ce inseamna ca o pompe de caldura poate furniza pentru intreaga piata din domeniul incalzirii cladirilor, asta reprezentint 26 % din consumul total de energie primara. Datorita temperaturilor mai mari de 400 ºC necesare in industrie pompe de caldura pot furniza numai 2% din intregul necesar de caldura (pompe de caldura).

Functionarea oricarei instalatii de incalzire produce emisii poluante. De exemplu cazanul pa combustibil lichid al unei instalatii de incalzire si preparea apei calde menajere pentru casa unei singure familii produce in medie pa an: 6 kg funingine, 41 kg acid sulfuric, 18 hg monoxid de carbon, 38 kg ozid de azot si 12000 kg dioxid de carbon. Toate aceste substante prezinta ele insele un pericol pentru mediul ambiant, contribuind totodata la cresterea efectului de sera. In cazul utilizarii energiei electrice si a termoficarii in scopul incalziri emisiile de substante nocive se deplaseaza catre centralele termo-electrice sau catre centrele de termoficare astfel incat la locul de producere a caldurii nu sunt eliberate noxe poluante contribuind la scaderea poluarii aerului in zonele dens populate mai ales in perioada de iarna.

Desi majoritatea pompe de caldura sunt actionate de energie electrica, marindu-se in acest fel consumul de elctricitate, tot se va reduce consumul total de combustibili fosili atunci cand sunt inlocuite sistemele conventionale de incalzire. Modul in care pompe de caldura vor reduce emisiile poluante depinde de tehnologia pe care o inlocuiesc aceste pompe de caldura  si de sursa de enrgie de actionare.

In cazul in care energia de actionare pentru aceste pompe de caldura este energie electrica , reducerea reducerea depinde de modul de producere a acesteia. Daca energia electrica nu este produsa pe baza de combustibili fosili, se asteapta o reducere foarte puternica. Chiar si atunci cand energia electrica este produsa din combustibili fosili, aceste pompe de caldura pot reduce emisiile de dioxid de carbon cu 30 pana la 50 % in comparatie cu cazanele clasice. Reducerea se datoreaza faptului ca este nevoie de o energie mult mai mica de actionare.

Activitatea de cercetare trebuie orientata in urmatoarele directii:

• gasirea de noi agenti de lucrucare sa posede un potential minim de distrugere a ozonului si o contributie cat mai mica la efectul de sera si sa nu prezinte toxicitate sau imflamabilitate;
• ridicarea eficientei pompe de caldura prin utilizarea de noi cicluri de lucru, de agenti termici de lucru si de componente constructive optimizate;
• realizarea de pompe de caldura pentru temperaturi ridicate;
• determinarea echilibrului optim dintre calitatea echipamentelor (in scopul limitarii scaparilor, a cresterii duratei de viata si a sigurantei) pe de o parte, si timpul de recuperare a investitiilor pe de alta parte.

Pentru mai multe informatii si detalii despre pompe de caldura, pompa de caldura va rugam sa ne contactati prin intermediul paginii de contact!