Pompe de caldura

PRINCIPIUL DE FUNCTIONARE AL POMPEI DE CALDURA CU COMPRIMARE DE VAPORI, ACTIONATA ELECTRIC (prescurtat PdC).

 

In cele ce urmeaza ne vom referi la acest tip de pompa de caldura, avind in vedere ca exista o multitudine de pompe de caldura functie de fenomenul fizic sau chimic ce sta la baza acestora.

Pompa de caldura nu este o descoperire foarte noua. Certificatul ei de nastere poate fi datat in timp la inceputul secolului XX odata cu inventarea frigiderului.

La baza functionarii PdC concureaza o serie de fenomene si legi ale fizicii. Sa enumeram cateva:

Principiul al II lea al Termodinamicii: “Caldura nu poate trece niciodata de la sine de la un corp cu temperatura mai joasa la unul cu temperatura mai inalta ” ( enuntul lui Clausius)

In secolul al- XIX – lea, cunoscutul fizician J. Watt a descoperit ca un gaz care este comprimat degaja caldura si invers, daca este destins – absoarbe caldura!

Sa vedem cum se regasesc aceste fenomene in functionarea PdC:

In timpul functionarii PDC exista:

  • un corp cu temperatura mai joasa (de exemplu temperatura mediului ambiant – aer, apa, sol) pe care il vom numi sursa rece ( si care ajunge in vaporizator);
  • un corp cu temperatura mai mica decit a sursei reci numit agent frigorific ( acesta conform principiului enuntat poate prelua caldura sursei reci);
  • un corp care va trebui sa primeasca , de la agentul frigorific, caldura ( in condensator ), numit agent termic;

Agentul frigorific, pe linga faptul ca are un punct de fierbere foarte scazut (cca -2 º C) are si proprietatea de a acumula energie transfomindu-se din stare lichida in stare gazoasa si poate usor ceda aceasta caldura revenind la starea lichida initiala.

In momentul cind agentul frigorific devine gaz prin preluarea caldurii sursei reci, acesta este introdus intr-un compresor (doar gazele se pot comprima – lichidele sunt incompresibile) iar in timpul compresiei (asa cum stim deja ) temperatura agentului frigorific creste cu citeva zeci de grade, suficient sa ajunga la o temperatura mai mare decat a agentului termic si sa-i poata ceda acestuia cadura .

Dupa ce agentul frigorific cedeaza energia agentului termic, revine treptat la starea initiala (lichida) si este trecut printr-un ventil de expansiune unde pierde presiunea acumulata in compresor

Din acest moment ciclul se repeta iar pompa de caldura “pompeaza” caldura dinspre sursa rece spre agentul termic – bineinteles prin intermediul agentului frigorific si cu aportul compresorului .

Este simplu! Imaginile pe care le prezentam , unele chiar cu animatie, va vor spulbera orice urma de indoiala! Daca ati citit cu atentie rindurile de mai sus ati intrat in clubul celor care inteleg corect cum functioneaza o PdC!

Schema de functionare pe care o prezentam apartine unui cunoscut producator austriac de PdC OCHSNER WAERMEPUMPE si este ridicata de pe o PdC aer-apa reala, parametri pe care ii vedeti fiind absolut exacti!

                                                                             Principiul de functionare al unei PdC aer-apa.
Alte scheme intuitive:


O prezentare sugestiva cu animatie: Prezentare Sursa: dimplex.

Poate nu stiati ca frigiderul dvs este de fapt tot o PdC care insa functioneaza invers fata de cele prezentate mai sus: el raceste o incinta si incalzeste aerul din imediata vecinatate. Oricum o sa vedeti ca aceste fascinante masini sunt si reversibile!

                                                                                                      Prezentare dupa STIEBEL-ELTRON.

In functionarea unei PdC agentul frigorific joaca un rol esential. In clipa de fata freonul, considerat ne-ecologic a fost inlocuit cu agenti frigorifici ecologici de tipul R407C , R134a sau similari. De asemenea se mai folosesc in unele cazuri si gaze lichefiate cum ar fi propanul sau bioxidul de carbon. Acestea se gasesc si sub forma libera in natura si de aceea pot fi considerate ecologice.

Clasificarea PDC dupa sursa rece si agentul termic:

  • PdC sol-apa ( sursa rece- solul-prin intermediul unei solutii de tip antigel/ agent termic- apa. In aceasta categorie includem si PdC cu vaporizare directa. In acest caz agentul frigorific circula direct in conductele ingropate in pamant;c
  • PdC apa-apa (sursa rece- apa/agent termic- apa);
  • PdC aer-apa (sursa rece- aerul,/agent termic- apa)

Bineinteles ca mai exista teoretic si cazurile sol-aer, apa-aer sau aer-aer.Cu totul exceptional vom aminti de unele din aceste sisteme, datorita faptului ca nu sunt utilizate decat in cazuri rare la sistemele de incalzire- datorita eficientei scazute a agentului termic aerul (sistemele cunoscute sub denumirea generica de “aer conditionat” sunt de fapt PdC aer-aer iar COP-ul pe sezonul rece lor este sub 3).

Ca un caz special: a fost creeat un sistem hibrid cu PdC si panouri solare numit PdC solara.Va prezentam schema de primcipiu:

                                                                                   Sursa: OKO ENERGY SYSTEMS

In schema se poate constata ca sursa rece este un rezervor cu apa ingropat in sol – numit si rezervor cu incalzire latenta – la incalzirea acestuia contribuind si panourile solare. A nu se confunda cu sistemul in cooperare PdC cu panouri solare.

De cativa ani, in Romania, la INCERC Bucuresti, este experimentat un model asemanator. Pompa de caldura utilizata in experiment a fost furnizata in anul 2010 de sc KELVIN PDC srl.

ALTE TIPURI DE POMPE DE CALDURA FOLOSITE, RELATIV FRECVENT, IN PRACTICA:

Pompa de caldura cu comprimare de vapori actionata de un motor cu ardere interna.

Pompa de caldura cu absorbtie actionata cu gaze (GAHP).

 

TEORIA PdC. COEFICIENTUL DE PERFORMANTA (prescurtat COP).

Ciclul Carnot inversat este ciclul dupa care functioneaza o pompa de caldura cu comprimare de vapori actionata electric (prescurtat PDC). Diagrama T-S a Ciclului Carnot inversat si ideal:

4 -1 > vaporizare

2 – 3 > condensare

3 – 4 > expansiune

T=temperatura corpului care primeste caldura (agentul termic)

Tu= temperatura corpului din care se extrage caldura (sursa rece)

e=coeficient de eficienta dupa Carnot

T-Tu = diferenta de temperatura intre corpul cald si corpul rece (temperatura exprimata in grade absolute Kelvin)

e = T/T-Tu

Suprafata a = energia preluata din mediul inconjurator

Suprafata b = energia consumata de compreseor

a+ b = energia totala cedata agentului termic

s = entropia (continutul de energie la o stare data)

Exemplu:

Tu = Oº Celsius adica 273º Kelvin

T =35º Celsius adica 308º Kelvin

e = T/T-Tu= 308/(308-273) =8.8

Diagrama T-S prezentata mai sus este pur teoretica. In natura nu exista procese ideale.

Datorita pierderilor termice, mecanice, electrice valoarea e-ului este mult mai scazuta in realitate Se poate aprecia ca este cca. 50% din valoarea ideala. Un lucru ramine totusi valabil:

COEFICIENTUL DE PERFORMANTA REAL (COP) DEPINDE DE ECARTUL DE TEMPERATURA DINTRE SURSA RECE SI AGENTUL TERMIC. IN CONCLUZIE DACA DORIM O EFICIENTA MAXIMA , ATUNCI DIFERANTA INTRE SURSA RECE (APA, AER, SOL) SI AGENTUL TERMIC TREBUIE SA FIE CAT MAI MICA. PENRU REALIZAREA ACESTUI DEZIDERAT SE VOR FOLOSI SISTEME DE DISTRIBUTIE A CALDURII CU TEMPERATURI COBORATE ( 30 – 40º C ) SI ANUME: INCALZIRE IN SUPRAFATA (INCALZIRE IN PARDOSELI, IN PERETI, PLAFOANE) SI/SAU VENTILOCONVECTOARE.

Folosirea sistemelor clasice este posibila dar cu pretul scaderii drastice a COP-ului.

Este obligatoriu si esential ca in momentul cind se prezinta COP-ul unei PdC sa se precizeze TEMPERATURA sursei reci si TEMPERATURA agentului termic (bibliografia germana indica acest amanunt, de obicei cu notatii de genul W10/W35, EO/W35, LO/W50, BO/W35, etc.)

! Este o mare inducere in eroare din partea unor producatori sau furnizori de PdC , sa prezinte posibililor beneficiari in specificatiile tehnice valoarea COP-ului fara a preciza ecartul de temperatura (diferenta dintre temperatura sursei reci si a celei calde)!

Putem conchide, pe baza celor prezentate mai sus ca eficienta unei PdC creste o data cu scaderea diferentei de temperatura intre sursa rece si agentul termic.

Daca se calculeaza raportul puterea termica produsa / puterea cedata de sursa rece + puterea electrica absorbita de compresor se va constata ca acest raport corespunde cu coeficientul de performanta real descris anterior.

In momentul cind spunem ca o PDC are COP= 5 ( precizand si ecartul de temperatura ) spunem de fapt ca respectiva PdC produce cu 1kW putere electrica 5 kW putere termica. Putem spune chiar- ca acesta ar fi “randamentul” PdC – dar faptul ca este supraunitar nu va da bine si de aceea este numit coeficient de performanta. .Valoarea COP- lui este o valoare momentana ( intodeuna supraunitara ). Pentru a putea stabili un COP cat mai apropiat de relitate se ia in calcul o perioada mai lunga ( de ex. Un an ) si se stabileste un COP anual,care este evident diferit de cel momentan (de obicei la calcularea lui se tine cont de toate consumurile auxiliare, cum ar fi pompele de extractie, recirculare, etc). Producatorii si furnizorii profesionisti de PdC indica acest COP in specificatiile tehnice precizand automat si ecartul de temperatura.

Coeficientul de performanta al PdC pentru regimul de racire (climatizare de vara) este denumit si EER – eficienta energetica de racire. In acest regim PdC urmeaza Ciclul Carnot normal, PDC “transformandu-se” intr-un veritabil frigider. Intamplator prescurtarile “COP” ( coefficient of performance ) si “EER” ( energetic efficiency of refrigeration ) corespund cu prescurtarile folosite in limba engleza si va fi foarte usor sa recunoastem acesti coeficienti in literatura de specialitate sau specificatii tehnice scrise in aceasta limba!

Valoarea EER are o importanta deosebita la dimensionarea PdC reversibile deoarece puterea de racire a unei PdC este, de regula, mai mica decat puterea de incalzire a acesteia.

In momentul de fata PdC foarte performante au un COP cuprins in general intre 3.5-5.5 si in mod exceptional depasesc aceste valori ( bineinteles la ecarturile minime de temperatura). Pentru cei interesati de performantele celor mai eficiente PdC din EUROPA ii sfatuim sa acceseze pagina web http://institute.ntb.ch Universitatea Interstatala de ?tiin?a si Tehnologie Aplicata din Buchs NTB (Elvetia) cu Centrul de Testari pentru Pompe de Caldura http://www.ntb.ch/die-ntb/dienste/wpz-waermepumpen-testzentrum.html?L=title%25253DDas care inlocuieste de cativa ani fostul Centrul de Testari din Toess, Elvetia. Acest centru de incercari este recunoscut in Europa si in lume ca fiind unul din cele mai credibile institutii de acest gen din lume. “Lumea buna ” a producatorilor de PdC verifica la acest institut performantele noilor produse. O serie de date si statistici cuprinse in acest site sunt preluate de la acest institut. Daca veti avea curiozitatea veti gasi, aici la loc de cinste, buletine de incercari numele producatorului de la care de la care firma KELVIN PDC importa acest echipament de varf .

 

Compresorul COPELAND de tip Scroll.

1 iesire agent frigorific;

2 zona spiralei rotitoare;

3 zona fixa;

4 cuplaj;

5 aspiratie agent frigorific;

6 arbore;

7 motor.

 

REGIMUL DE FUNCTIONARE AL PdC.

Contrar parerilor multor “specialisti” PdC pot functiona fara ajutorul altor surse de caldura, tehnologia actuala permitand acest lucru fara probleme, pentru anumite PdC. Daca pana acum cativa ani doar PdC sol/apa si/sau apa/apa erau capabile sa functioneze fara ajutorul altor surse, acum, dupa aparitia inovatiei ZUBADAN de la MITSUBISHI ELECTRIC si PdC aer apa pot functiona fara cooperarea cu alte surse.

Bineinteles exista situatii in care se doreste sau se impune si functionarea impreuna sau alternativ cu alte surse.

Pe scurt sunt posibile urmatoarelor regimuri de functionare:

  • momovalent ( PdC singura sursa de incalzire – folosind ca purtator energetic energia electrica) ;
  • bivalent – paralel (se foloseste o PdC simultan cu o alta sursa de caldura) In cazul ca sursa ce functioneaza in paralel cu PdC foloseste energia electrica, atunci vorbim despre un sistem bivalent – paralel monoenergetic;
  • bivalent – alternativ (in aceasta situatie functioneaza sau PdC sau cealalta sursa de incalzire);
  • bivalent – partial – paralel;

Schematic va prezentam aceste regimuri de functionare:

Regimul de functionare conteaza foarte mult la dimensionarea PdC:

  • PdC supradimensionata: pe langa faptul ca mareste costurile de investitii duce la o functionare defectuoasa a compresorului PdC ajungindu-se la porniri si opriri mai dese si implicit la uzura prematura a echipamentului.
  • PdC subdimensionata duce la marirea timpului de functionare cu aceleasi efecte de uzura a componentelor.
  • Aceste motive, pe langa multe altele, fac din PdC un produs special ce nu poate fi vindut de simpli “comercianti” direct din galantare. De aceea vanzarea unei PdC trebuie sa fie insotita de know-how si de multa materie cenusie.

POMPA DE CALDURA SOL-APA. CALDURA PAMANTULUI.

 

PdC sol-apa este foarte raspandita comparativ cu cea apa-apa si are ca “sursa rece” caldura solara acumulata in straturile superioare ale Pamantului. Practica a aratat si teoria a confirmat, ca incepind de la o anumita distanta in sol (cca15m), temperatura ramane relativ constanta , iar cu fiecare 30m in adincime temperatura crescand doar cu cca un grad Celsius. Daca suntem interesati doar de straturile superficiale, pina la adincimea de max 200-250 m, putem vorbi de o temperatura cuprinsa intre 8-16 grade Celsius. Pentru o PdC sol –apa aceasta temperatura este ideala pentru producerea energiei termice. PdC poate functiona doar daca temperatura “sursei reci” (deci a solului) nu depaseste 28-30 grade Celsius (cea minima fiind in jur de 8º C). Peste aceasta temperatura PdC sol – apa, si in general orice PdC, nu mai poate fi utilizata. Acelasi lucru este valabil si la temperaturi ale solului mai mici de cca 8º C.

Pentru a evita posibilele confuzii pe care unii dintre noi ar putea usor sa le faca atunci cand se vorbeste de energia geotermala a Pamantului, va prezentam structura temperaturilor in profunzime, spre Centrul Pamantului:

Acest urias potential energetic aflat la mii de km adancime nu face obiectul folosirii PdC. Caldura necesara functionarii acestora se extrage doar din straturile superioare (care sunt incalzite in principal de la Soare) si, asa cum am specificat, temperatura la care se folosesc PdC sol apa este intre cca. 8º C si 30º C .Folosirea PDC in cooperare cu izvoare geotermale de mare adancime, ce au temperaturi de mii de grade C ( aceste izvoare numindu-se si” izvoare de roca fierbinte”) este posibila doar dupa ce acestea din urma au pierdut potentialul si au ajuns la temperaturi compatibile cu functionarea unei PdC.

Schema de principiu a unei instalatii de recuperare a caldurii din straturile de mare adancime (roca fierbinte) ale Pamantului si transformarea ei in energie electrica si energie termica de incalzire:

Precizarile de mai sus au fost facute in scopul evitarii confuziilor care apar de obicei in discutii legate de caldura geotermala a Pamantului – si mai ales atunci cand se foloseste denumirea (nerecomandata de noi) de “pompa de caldura geotermala”. Lucrurile se vor putea usor lamuri daca se face precizarea de la inceput despre ce straturi ale Pamantului vorbim: despre straturile superioare (max. 250m) sau despre straturile inferioare (mii de km).

In straturile superficiale ale Pamintului situatia sta in felul urmator:

Captarea “sursei reci” la PdC SOL- APA se poate face :

  • cu captatoare plane – ingropate la cca 1-1.5 m (se mai pot folosi captatoare sub forma de spirala sau kunette);
  • cu sonde de adancime – ce pot ajunge de la 50 la 100m (in cazuri speciale pot ajunge si la 250m);
  • cu sisteme speciale cu ar fi: sitemul RAUGEO Helix de la REHAU, sistemul GEOTERM (brevet romanesc) si alte sisteme mai mult sau mai putin eficiente;.
  • cu vaporizare directa dispusa in captatoare plane din cupru (mai nou acest sistem este folisit tot mai putin datorita riscului de poluare a solului – in cazul spargerii tevilor in pamant si scurgerea agentului frigorific direct in sol).

Sistemele de captare din sol mai sunt numite si sisteme cu “bucla inchisa”.

 

 

 

 

  • PdC sol-apa cu CAPTATOARE PLANE.


Un astfel de sistem se poate folosi in situatia in care dispunem de spatiu suficient in jurul obiectivului pe care dorim sa-l incalzim cu o PdC.

Necesarul de spatiu exterior este cca. Dublu fata de suprafata locuibila incalzita (la o inaltime de max 3m). Spatiul se micsoreaza proportional cu imbunatatirea anvelopei termice a cladirii.

Exemplu: pentru o cladire de 200mp a carei izolatie exterioara este clasica (nu contine elemente speciale de izolatie cum ar fi: izolatie exterioara cu stiropor, geamuri usi termoizolante, etc) este necesar un spatiu exterior pentru captatoarele plane de cca. 400mp. Aceeasi cladire cu izolatia inbunatatita poate avea un necesar de spatiu pt. Captatoare de 300mp sau chiar mai mic in cazul realizarii unei “case eficiente” (casa cu consum redus de energie).

La dimensionarea captatoarelor plane se tine cont bineinteles si de calitatea solului. Nu se pot amplasa asemenea sisteme pe sol stincos.

Puterea specifica de extragere a caldurii:

  • sol uscat necompactat 10W/mp
  • sol compact umed 20-30W/mp
  • sol ud nisip si pietris 40W/mp

Materialul din care sunt realizate captatoarele este polietilena. Circuitul se ingroapa la 1-1.5m in sol, suprafata de pamint superioara captatoarelor putind fi cultivata.

Circuitul captatoarelor este umplut cu solutie antigel (glicol) pentru a se evita givrarea sistemului.

Avantajele sistemului: simplu de realizat, investitie relativ mica.

Dezavantajul principal al sistemului este necesarul ridicat de spatiu si faptul ca nu poate fi amplasat pe orice sol.

MENTIUNE:Din experienta pe care o avem pana in acest moment ne determina sa afirmam ca acest tip de captare nu il recomandam. Principalale motive: COP scazut comparativ cu celelalte sisteme de captare, risc de deterioare in caz de inundatii (in special in zonele deluroase).

SISTEMUL AqaGeo-Kollektor utilizat la PDC cu captatoare plane STIEBEL-ELTRON este o solutie foarte moderna care foloseste apele pluviale.

Sistemul este relativ simplu si este compus dintr-o folie impermeabila ce este amplasata sub captatoarele plane.Un sistem subteran distribuie controlat apa pluviala deasupra colectoarelor. Prin folosirea acestui sistem se poate realiza o captare foarte eficienta a caldurii pamantului de pana la 40W/mp ajungandu-se la micsorarea suprafetei de captare cu pana la 70% a captatoarelor plane. Sistemul influenteaza pozitiv vegetatia aflata deasupra.

Imagini preluate de la firma TECALOR.

 

Imagini preluate de la firma ELWA, Germania.

SC KELVIN PDC are in oferta asemenea sisteme. Nivelul de putere oferit: 5kW-100kW (se poate depasi si aceasta putere in cadrul comenzilor speciale).

 

PdC CU SONDE DE ADINCIME (sau VERTICALE).

Sistemul se preteaza si acolo unde nu dispunem de spatiu suficient in jurul constructiei.

La dimensionarea sondelor se tine cont si de calitatea solului. Practic, daca nu exista prevederi legale speciale, forajele se pot executa pina la 250m. In general sondele de adincime se foreaza la100m iar in cazul ca nu sunt conditii se pot fora si la adancimi mai mici, cum ar fi la minim 50m.

Puterea de extragere a caldurii cu sonde de adancime:

  • sedimente uscate: 30W/ml
  • ardezie basalt 55W/ml
  • piatra densa cu conductibilitate termica ridicata: 80W/ml
  • sol cu circulatie puternica a apei freatice: 100W/ml

Distanta dintre sonde este de minim 5m (conteaza foarte mult si regimul de functionare cald/frig al PdC).

Soda verticala cu 2 circuite folosita si de sc KELVIN PDC srl in lucrari curente.

Ca avantaje fata de capatea plana: fiabilitate foarte ridicata, nu ocupa spatiu, COP ridicat (avind in vedere ca “sursa rece” este mai” calda” ca in cazul captatoatrelor plane), nu necesita aprobari speciale de mediu.

Dezavantaje: investitie mai mare, necesita utilaje speciale, personal bine pregatit in executia si PIF (punere in functiune) a lucrarii.

SC KELVIN PDC are o bogata experienta pentru acest sistem, oferind know-how si executie Plaja de putere termica instalata pana acum este de la 5kW la peste 200kW. Mentionam ca dintre toate PdC pentru incalzire acest sistem este cel mai vindut din Europa.

 

Statistica realizata in 2004 de Asociatia Federala Germana a Constructorilor de PdC (BWP). Se observa ca pe primul loc sunt sunt PdC pentru prepararea ACM (apa calda menajera) care sunt, in general pompe aer/apa. Tendintele actuale (2012) sunt aceleasi.

Utilaje de foraj ale firmei cu care colaboram (sc COMPORSA srl):

 

 


Instalatie usoara autopurtata.

 


Instalatie usoara actionata electric.

 


Instalatie grea autopurtata.

 


Instalatie in timpul forajului.

 

 

SISTEME SPECIALE CARE POT INLOCUI FORAJELE DE ADANCIME SI SONDELE.

  • Sonde RAUGEO HELIX de la REHAU:

 

   Sondele REHAU HELIX (sonde de mica adancime).

 


                                                                                   Foraj pentru sistemul HELIX.



Sonda Helix introdusa in foraj.

 

                                                                                Pilon de energie (se introduce la constructia cladirii).

 

  • Sistemul brevetat GEOTERM al firmei  GEOTERM PDC (schema de principiu prezentata de dipl. ing. N. Negut):

 

Geoterm - functionarea in regim de incalzire

 

POMPA DE CALDURA APA – APA.





 

 

 

 

Sistemul apa-apa este numit si sistem de captare cu bucla deschisa. Viteza de curgere a apei prin vaporizator nu trebuie sa depaseasca 0.8m/s

Vorbim despre PdC care poate realiza cel mai ridicat COP dintre toate PdC la care ne referim.Un astfel de sistem apa-apa poate ajunge usor la un COP=5 si chiar il poate depasi daca este bine realizat si corect dimensionat. De asemenea poate furniza puteri impresionante ajungand la mii de kW, pe o singura unitate sau cupland mai multe unitati de putere mai mica.

Cu toate acestea, pana la ora actuala, cel putin in Europa, nu este cea mai raspandita PdC.

Motivele sunt mai multe:

  • calitatea apei trebuie sa indeplineasca practic calitatea apei potabile;
  • apa extrasa din straturile freatice trebuie reinjectata in sol (putul de injectie trebuie sa fie amplasat la min. 15m in aval fata de directia de curgere a apei in panza freatica)
  • pentru fiecare kW termic instalat este necesar un volum minim de apa de 160litri/ora, adica 0.16mc/ora (la min 8 º C), debitul trebuind asigurat in orice moment de putul de extractie;.
  • in UE exista reglementari foarte stricte privind acest gen de foraje.

 

Calitatile impuse apei folosite ca sursa rece la o PDC:

conductibilitate electrica > 450 µsiemens/cm ( la temp. De 20 grade C)
ph < 10
clorid < 100 mg/l
sulfat < 50 mg/l
nitrat <100 mg/l
bioxid de carbon liber agresiv < 5 mg/l
oxigen < 1 mg/l
amoniu < 2 mg/l
fier si mangan < 1 mg/l
sulfit < 5 mg/l
clor liber < 5 mg/l
depuneri 0

 

Cu toate aceste conditii grele , PdC apa-apa are un rol deosebit de important in industrie sau in exploatarea la maximum a izvoarelor geotermale. Apele reziduale sau apele geotermale cu temp. Maxime de 28-30 º C pot fi cu succes valorificate. In cazul apelor geotermale izvorul poate fi multiplicat prin folosirea in cascada a mai multor PdC. Evident se va tine cont de calitatea apei, acest impediment putind fi evitat prin folosirea unor schimbatoare de caldura adecvate (anticorosive).

Coroziune poate fi limitat? prin
folosind materiale rezistente la coroziune, cum ar fi materialele plastice ?i / sau mai multe metale nobile / aliaje.Utilizarea protec?iei catodice pentru puturi cu carcasa de o?el poate fi de asemenea o solutie.

 

 

PdC apa-apa poate fi utilizata si prin exploatarea apei din lacuri, fluvii, ape de tunel, baraje (care au temperaturi > 8 º C). Si in aceste situatii calitatea apei fiind esentiala. Folosirea unor filtre corespunzatoare poate rezolva cu succes acest impediment.

RACIREA PASIVA. In cazul utilizarii PdC apa-apa este bine de stiut ca se poate folosi apa extrasa din sol la racirea directa ( pasiva )a spatiilor. Costurile de exploatare ale unui astfel de sistem sunt neglijabile (doar pompa de extragere a apei din put si pompele de recirculare). Exista, totusi si sisteme care fac exceptie.

Sc KELVIN PDC srl va poate furniza cele mai performante PdC de acest tip. Gama de puteri cuprinsa intre 5-100kW (in cazul comenzilor speciale aceste puteri pot depasi 1000kW). Realizarea forajelor se poate face cu partenerii nostri care executa forajele pentru sondele de adancime.

 

 

PdC AER-APA.



                                                                                                             PdC aer-apa cu modul interior.

                                                                                   PdC aer-apa cu modul exterior.

 

 

Cu toate ca PdC aer –apa are cel mai scazut COP dintre toate PdC la care facem referire, ea este, alaturi de PdC sol-apa, una dintre cele mai vandute din Europa.

Sistemul aer-apa este un sistem relativ simplu de montat si nu necesita lucrari speciale de amenajare ( sapaturi, foraje, etc.)

Dezavantajul major initial al sistemului constand in faptul ca nu putea functiona monovalent la temperaturi foarte scazute, a fost depasit prin aparitia celebrei inovatii “ZUBADAN” de la MITSUBISHI ELECTRIC Japonia. Gratie acestui sistem cu “injectie rapida” pompele aer-apa pot functiona monovalent pana la temperaturi de – 25 grade C!!!

 

Prezentare (in limba germana) pompei de caldura aer-apa MITSUBISHI ZUBADAN.

 

 

Sistemul aer-apa este folosit cu mare succes (datorita pretului  relativ scazut si a usurintei de montaj) la pompele de caldura destinate exclusiv producerii ACM (apa calda menajera):

 

 

Schema de principiu a unei PdC aer-apa simpla, pentru prepararea ACM.

 

 

 


                                     Pompa de caldura aer-apa WWK 300 SOL STIEBEL-ELTRON in cooperare cu panouri solare.

 

 

                                 Schema de principiu a unei PdC aer-apa pentru prepararea ACM cu schimbator de caldura pentru panourile solare.

 

 

In ultima perioada (dupa anii 2005) mai multe companii puternice din Asia  au inceput sa produca PdC aer-apa pentru preparea ACM (apa calda menajera) intr-o serie impresionanta  – de sute de mii de unitati. Acest fenomen a condus la scaderea considerabila a pretului fata de produse similare din Germania (STIEBEL-ELTRON, Viessmann, Ochsner, etc.) dar cu mentinerea unui standard de calitate superior. Astfel un sistem de preparare ACM  a ajuns sa aiba pretul la jumatate din pretul unui echipament STIEBEL-ELTRON – in conditiile mentinerii unei calitati relativ superioare a echipamentului.

 

Pompa de caldura Coolwex Extreme DSW 300 INOX este folosita pentru preparare ACM si poate fi folosita cu aport solar. De asemenea poza ilustreaza faptul ca ea poate fi folosita ca sursa de ACM impreuna cu alte surse de incalzire (centrala cu lemne, gaze, combustibil lichid, etc.).

 

                                                                        Panoul de comanda al centralei Coolwex Extreme DSW 300 INOX.

 

PdC aer-apa pentru preparare ACM are si capacitatea de a improspata si raci aerul din anumite incaperi in paralel cu producerea apei calde menajere. STIEBEL-ELTRON detine o larga varietate de modele de PdC aer- apa combinate cu sisteme de aerisire si ventilatie. Aceste sisteme se preteaza in special la dotarea caselor cu consum scazut de energie (case eficiente) sau la utilarea caselor pasive (in interiorul site-ului veti gasi referiri la aceste constructii).

 

 

Sistem combinat de la STIEBEL-ELTRON: preparare ACM si aerisire.

                    Moduri de amplasare a PdC aer-apa pentru preparare ACM (sistemul poate sa dezumidifice si sa raceasca aerul din  anumite spatii).

 

 

Acest sistem aer- apa poate sa fie utilizat cu succes si la incalzirea piscinelor. Alegerea variantei ZUBADAN poate rezolva cu succes incalzirea piscinelor si in timpul iernii.

 

                                                                                                         Schema de principiu pentru incalzirea unei piscine.

 

 


Comparatie intre performantele celor trei tipuri constructive de Pdc: sol-apa, apa-apa, aer-apa.