Cum funcționează
pompa de căldură

Pompile de căldură ALTAL, cu invertor DC și funcția EVI

Ce este o pompă de căldură și cum funcționează?

Notă despre gestionarea consumului de energie în casă

Pompile de căldură sunt sisteme de încălzire și răcire foarte eficiente, care pot reduce semnificativ costurile cu energia electrică. Când ne gândim la casă ca la un sistem, se recomandă minimizarea pierderilor de căldură în zone precum scurgerile de aer (prin crăpături și găuri), pereți, tavane, feronerie slab izolată.
Rezolvarea acestor probleme poate permite utilizarea unei pompe de căldură mai mici, reducând costul echipamentului și îmbunătățind eficiența sistemului.
O serie de publicații care explică cum să faceți acest lucru sunt disponibile pe site-ul ALTAL sau pe internet.

Noțiuni de bază

Pompile de căldură sunt o tehnologie dovedită, utilizată de zeci de ani în întreaga lume pentru încălzire, răcire și, în unele cazuri, pentru apă caldă. De fapt, tehnologia pompelor de căldură poate fi observată în viața de zi cu zi: frigiderele și aerul condiționat funcționează pe aceleași principii și tehnologii. În această secțiune, sunt prezentate principiile de bază ale funcționării unei pompe de căldură și diferitele tipuri de sisteme.

De ce o pompă de căldură?

Pompă de căldură ca sistem modern

Dacă analizați opțiunile de încălzire și răcire pentru casa dumneavoastră sau doriți să reduceți facturile la electricitate, ar trebui să luați în considerare utilizarea unei pompe de căldură. Pompe de căldură reprezintă o tehnologie dovedită și fiabilă, capabilă să asigure controlul confortului pe tot parcursul anului, oferind căldură iarna, răcire vara și, în unele cazuri, apă caldă pentru locuința dumneavoastră.

Pompile de căldură pot fi o alegere excelentă pentru diverse aplicații, atât pentru case noi, cât și pentru modernizarea sistemelor existente de încălzire și răcire. Acestea pot fi, de asemenea, utilizate pentru înlocuirea sistemelor de aer condiționat existente, deoarece costurile suplimentare pentru tranziția de la un sistem care funcționează doar pe răcire la o pompă de căldură sunt adesea destul de scăzute. Având în vedere numeroasele tipuri și opțiuni disponibile, poate fi dificil să determinați dacă o pompă de căldură este alegerea potrivită pentru casa dumneavoastră.

Avantajele pompelor de căldură

Eficiență

Comparativ cu alte sisteme de încălzire și răcire, pompele de căldură sunt mai eficiente. Acestea consumă mai puțină energie și combustibil pentru a încălzi/răci locuința dumneavoastră, iar unele pompe de apă au un coeficient de eficiență de până la 600%. De asemenea, au o durată de viață de până la 50 de ani.

Trei funcții

Un avantaj al investiției într-o pompă de căldură este că aceasta este destinată distribuitorului de căldură, răcire și apă caldă în locuințe. Acest lucru poate ajuta la economisirea banilor prin reducerea costurilor asociate cu instalarea a două sisteme diferite. În plus, ocupă mai puțin spațiu, deoarece este un sistem unic cu trei funcții.

Reducerea emisiilor

Unul dintre principalele avantaje ale pompelor de căldură este ecologicitatea lor. Deoarece nu folosesc combustibili fosili, nu emit vapori nocivi în aer. Reducerea emisiilor de carbon ajută mediul înconjurător. Acest lucru ajută de asemenea utilizatorii de acasă să economisească bani anual.

Întreținere minimă

Pompile de căldură nu necesită întreținere specială. Costurile de operare reduse ale pompelor de căldură reprezintă un avantaj pentru proprietarii de case care caută modalități de a economisi bani la proiectele costisitoare de renovare a casei.
Aceasta ajută la economisirea banilor pe termen lung.

Pompe de căldură de tip „aer-apă” ALTAL

Pompe de căldură cu sursă de aer

Pompele de căldură aer-apă utilizează aerul exterior ca sursă de căldură în modul de încălzire și ca absorbant pentru dispersarea energiei în modul de răcire. Aceste tipuri de sisteme pot fi împărțite în două categorii:
Mini-split: un bloc interior este amplasat în interiorul casei, servit de un singur bloc exterior. În blocul exterior se află compresorul, schimbătorul de căldură aerian, și restul componentelor. În blocul interior sunt instalate doar schimbătorul de căldură pe apă și pompa de circulație. Acest tip de încălzire poate funcționa până la temperatura ambientală de -15°...-20° C, dacă se utilizează tehnologia DC Inverter și EVI (injecție de vapori).

Mini-split: Acest tip de pompă utilizează apa ca agent termic pentru încălzire, răcire și prepararea apei calde pentru uz casnic.
Full-Split: În acest sistem, doar schimbătorul de căldură și ventilatorul sunt în blocul exterior, iar compresorul și celelalte componente sunt în blocul interior. Acesta poate funcționa până la -25°C, utilizând aceeași tehnologie.
Multi-Split: Aceste sisteme au mai multe blocuri interioare în casă, toate servite de un singur bloc exterior, cu o eficiență energetică mai mică.

Pompe de căldură cu viteză variabilă
Este esențial să luăm în considerare eficiența noilor modele de compresoare care îmbunătățesc caracteristicile sezoniere.

De obicei, unitățile care respectă un minim impus de SEER și HSPF sunt caracterizate de pompe de căldură cu viteză fixă. Acum sunt disponibile pompe de căldură aeriene cu viteză variabilă, concepute pentru a schimba performanța sistemului pentru a satisface mai bine nevoile de încălzire/răcire ale casei. Acestea mențin eficiența maximă în orice moment, inclusiv în condiții mai blânde, când cererea pentru sistem este mai mică.

Recent, au fost introduse pompe de căldură cu sursă de aer, mai bine adaptate pentru funcționarea în clima rece din Europa și CSI datorită tehnologiei EVI. Aceste sisteme, adesea denumite pompe de căldură pentru climat rece, combină designul compresoarelor cu viteză variabilă cu sisteme îmbunătățite de control al schimbătorului de căldură, maximizând astfel producția de căldură la temperaturi mai scăzute, păstrând în același timp eficiența în condiții mai blânde. Aceste tipuri de sisteme au de obicei valori mai mari de eficiență SEER și HSPF, unele ajungând până la SEER 42 și HSPF aproape de 13.

Principalele avantaje ale pompelor de căldură aer-apă
Instalarea unei pompe de căldură aer-apă poate oferi o serie de beneficii. În această secțiune vom analiza cum pot pompele de căldură aer-apă să ajute la reducerea consumului de energie al casei dumneavoastră.
• Eficiență
Principalul avantaj al utilizării unei pompe de căldură aer-apă este eficiența ridicată pe care o oferă în comparație cu sistemele tipice, cum ar fi boilerele pe gaz, pe lemne sau electrice. La 7° C, coeficientul de performanță (COP) al pompelor de căldură aeriene variază de obicei între 2,0 și 5,4. Aceasta înseamnă că pentru unități cu COP de 5, se transferă 5 kilowați-oră (kWh) de căldură pentru fiecare kWh de energie electrică furnizată. Pe măsură ce temperatura aerului exterior scade, COP-ul scade deoarece pompa de căldură trebuie să funcționeze la o diferență de temperatură mai mare. La -8° C, COP-ul poate varia între 1,1 și 3,7.
Valorile SEER pentru unitățile de pe piață variază de la 7,1 la 13,2. Economiile reale depind în mare măsură de locul unde este instalată pompa de căldură.
• Economie de energie
Eficiența mai mare a pompei de căldură poate fi explicată prin reducerea semnificativă a consumului de energie. Economiile reale în casa dumneavoastră vor depinde de o serie de factori, inclusiv clima locală, eficiența actuală a sistemului, dimensiunea și tipul pompei de căldură, precum și strategia de gestionare. Multe calculatoare online sunt disponibile pentru a evalua rapid cât de multă energie puteți economisi în aplicația dumneavoastră.

Pompe de căldură de tip „pământ-apă” ALTAL

Pompe de căldură geotermale

Pompele de căldură de tip pământ-apă utilizează solul sau apele subterane ca sursă de energie termică în modul de încălzire și răcire. Aceste tipuri de pompe sunt cele mai eficiente. Sistemele includ două componente cheie:
• Schimbător de căldură pe pământ:
Acesta este un schimbător de căldură (sonde geotermale sau apă subterană, lacuri) utilizat pentru a transforma sau a elimina energia termală din pământ. Există diferite configurații posibile ale schimbătorului de căldură.
• Pompa de căldură:
Spre deosebire de pompele de căldură de tip aer-apă, în pompele de tip pământ-apă, un fluid care circulă prin schimbătorul de căldură pe pământ este utilizat ca sursă (la încălzire) sau ca agent de evacuare (la răcire).
Pot exista atât sisteme de aer, cât și hidraulice (pe apă) la partea clădirii. Temperatura de lucru la partea clădirii este foarte importantă pentru sistemele hidraulice. Pompele de căldură funcționează mai eficient la încălzirea la temperaturi mai scăzute, între 35 și 50 °C, ceea ce le face mai potrivite pentru sistemele de încălzire prin podea, care sunt cele mai eficiente, sau pentru sistemele de ventiloconvectoare, care sunt mai puțin eficiente. Este important să aveți precauție atunci când luați în considerare utilizarea acestora cu radiatoare de înaltă temperatură, care necesită apă la temperaturi de peste 60°C, deoarece aceste temperaturi depășesc limitele pentru cele mai multe pompe de căldură rezidențiale.

În funcție de interacțiunea dintre pompa de căldură și schimbătorul de căldură pe pământ, există două clasificări diferite ale sistemelor:
• Circuit secundar: în care un fluid (apă subterană sau antigel) este utilizat în schimbătorul de căldură pe pământ. Căldura transferată din pământ către fluid este transmisă pompei de căldură printr-un schimbător de căldură.
• Expansiune directă (DX): unde agentul refrigerant este utilizat ca fluid în schimbătorul de căldură pe pământ. Căldura extrasă din pământ de agentul refrigerant este utilizată direct de pompa de căldură — un schimbător de căldură suplimentar nu este necesar.
În aceste sisteme, schimbătorul de căldură pe pământ este parte integrantă a pompei de căldură, funcționând ca un evaporator în modul de încălzire și ca un condensator în modul de răcire.

Pompele de căldură de tip pământ-apă pot satisface o serie de cerințe de confort în casa dumneavoastră, inclusiv:

Încălzire unică: pompa de căldură este utilizată exclusiv pentru încălzire, inclusiv pentru încălzirea spațiilor și producerea de apă caldă.
Încălzire „răcire activă”: pompa de căldură este utilizată atât pentru încălzire, cât și pentru răcire.
Încălzire „răcire pasivă”: pompa de căldură este utilizată pentru încălzire și se oprește pentru răcire în circuitul de refrigerare. La răcire, fluidul din clădire este răcit direct în schimbătorul de căldură pe podea.

Principalele avantaje ale sistemelor de pompe de căldură pe pământ

• Eficiență
În condiții de temperatură exterioară care poate scădea sub -30 °C, sistemele pe pământ pot funcționa mai eficient, deoarece utilizează temperaturi mai calde și mai stabile ale solului (între +8 °C și +17 °C în regiunile noastre). Temperaturile tipice ale apei care intră în pompa de căldură pe pământ sunt de obicei mai mari de +5 °C, ceea ce asigură un COP de aproximativ 4 pentru cele mai multe sisteme în lunile de iarnă reci.
• Economie de energie
Sistemele de la parter vor reduce semnificativ costurile de încălzire și răcire. Economiile de energie la încălzire comparativ cu sobe electrice, pe gaz sau pe peleți sunt de aproximativ 65%.
În medie, un sistem geotermal bine proiectat va economisi aproximativ 20-30% mai mult decât cel mai bun în clasă al pompelor de căldură cu aer rece, proiectat să acopere cea mai mare parte a sarcinilor de încălzire ale clădirii. Aceasta se datorează faptului că în timpul iernii temperatura sub pământ este mai mare decât temperatura aerului. Prin urmare, pompa de căldură geotermală poate furniza mai multă căldură iarna decât o pompă de căldură aeriană.
Economiile reale de energie vor varia în funcție de clima locală, eficiența sistemului de încălzire existent, costurile cu combustibilul și energia electrică, dimensiunea pompei de căldură instalate, configurația câmpului de foraj și bilanțul energetic sezonier, precum și condițiile de evaluare ale performanței pompei de căldură.

Cum funcționează pompa de căldură