În contextul creșterii constante a prețurilor la energie, mai mulți oameni se gândesc la autonomia energetică și își îndreaptă în mod firesc atenția către o varietate de surse alternative de energie. Una dintre cele mai promițătoare surse de energie termică pentru încălzirea unei case sau a unei cabane este o pompă de căldură - echipament care poate funcționa datorită unei diferențe de temperatură relativ mici în adâncimea solului și pe suprafața acestuia.
Cum funcționează pompa de căldură?
Principiul pompei de căldură este același cu cel al unui frigider sau aparat de aer condiționat convențional. Doar în loc de a lua căldură din camera interioară și de a le arunca în mediul extern, pompa de căldură captează căldură în mediul extern și o transferă în încăperea încălzită.
Agentul frigorific circulă în vaporizator cu un punct de fierbere scăzut. Agentul frigorific fierbinte se evaporă și gazul intră în unitatea de comprimare. Ca urmare a unei compresii ascuțite, temperatura crește, iar în starea cea mai încălzită, gazul intră în condensatorul cu care este conectat circuitul intern de schimb termic al instalației. Agentul de răcire care circulă în circuitul intern este încălzit de gazele fierbinți, și intră în sistemul de încălzire al casei, iar gazul răcit, condensat și revine lichid la vaporizator.
Cel mai bun din toate, în cazul în care pompa de căldură este combinat cu sisteme de încălzire, cum ar fi încălzire prin pardoseală sau de cald ecran, care este în măsură să furnizeze căldură în casă, chiar și la temperaturi medii 35-40ºS, în timp ce radiatoare necesita temperaturi mai ridicate.
Cele mai multe pompe de căldură sunt echipate cu echipament pentru pomparea lichidelor de funcționare, care necesită electricitate. Cu toate acestea, piața oferă, de asemenea, astfel de modele care pot transforma o parte din energia termică primită în energie electrică și, astfel, asigură autonomia energetică completă din surse externe. Iar utilizarea pompelor de căldură-recuperatoare în combinație cu o bună izolare termică a spațiilor permite realizarea schemei optime de alimentare cu căldură la domiciliu.
Tipuri de pompe de căldură
În general, pompele de căldură sunt împărțite în funcție de tipul sursei de unde se ia energia termică (circuitul extern al pompei de căldură). Poate fi ca sol, apă și aer. De asemenea, sistemele de încălzire la care este conectată pompa de căldură (circuitul intern al pompei de căldură) sunt diferite. Acesta poate fi un sistem de încălzire cu apă sau aer. Astfel se disting câteva tipuri principale de pompe de căldură:
- pompă de căldură cu apă uzată (sistem de încălzire a apei în combinație cu un circuit extern imersat în sol);
- o pompă de căldură apă-apă (un sistem de încălzire a apei în combinație cu un circuit extern situat în partea de jos a rezervorului sau folosind un puț de apă);
- pompa de căldură apă-aer (sistem de încălzire a aerului în combinație cu un circuit extern situat în partea de jos a rezervorului sau cu ajutorul unui sonde de apă);
- aer-apă pompă de căldură (sistem de încălzire a apei în combinație cu un circuit extern folosind căldura aerului înconjurător);
- pompă de căldură aer-aer (sistem de încălzire a aerului în combinație cu un circuit extern care utilizează căldura aerului înconjurător).
Cele mai puțin eficiente sunt pompele de căldură de aer, adică cele care utilizează căldura preluată din aerul înconjurător. Astfel de pompe pot funcționa numai în zone calde, unde temperaturile negative sunt rare. Adevărat, se crede că acestea funcționează la temperaturi de până la -25 ° C, dar nu sunt capabile să asigure încălzirea completă la domiciliu.
Cele mai durabile și mai ușor de întreținut sunt pompele de căldură cu apă de la sol. Ele nu depind de temperatura mediului, deoarece căldura cu temperaturi scăzute este luată direct din adâncimea solului și poate asigura o încălzire completă la domiciliu la toate temperaturile.
Pro și Contra pompelor de căldură
Avantajul incontestabil al pompei de căldură este că oferă carcasa autonomia dorită de la furnizori externi de căldură: echipamentul respectiv de putere (pentru fiecare casă este ales în mod individual în funcție de mărimea, grosimea peretelui, etc.) oferă atât încălzire și apă caldă în sistemul de apă . În același timp, sistemul este absolut ecologic și practic nu necesită întreținere.
Dacă vom compara pompele de căldură cu alte surse alternative de energie, cum ar fi panouri helio sau generatoare eoliene, se va dovedi că energia solară și eoliană pierde în comparație cu geotermale. Faptul este că eficiența heliopanelilor depinde de nivelul de insolare al unei zone date, precum și de timpul anului și de timpul din zi. În vremea întunecată, ploioasă și ploioasă, celulele solare nu funcționează. Eficiența turbinei eoliene depinde de puterea vântului în zona, timpul anului și ora din zi (la momente diferite ale schimbărilor de viteză a vântului), înălțimea de instalare a dispozitivului, și așa mai departe.
Ca urmare, atunci când se utilizează turbine eoliene și celule solare pentru alimentarea case, este necesar să se instaleze baterii (cost suplimentar), și astfel de surse de energie ar trebui să fie completate în cele mai multe părți ale Rusiei pentru autonomie energetică completă a mai tradiționale, variind de la centralele electrice de mini-hidro și terminând cu diverse generatoare. De asemenea, trebuie avută în vedere faptul că generatoarele de energie eoliană și panourile solare necesită întreținere periodică, iar durata de viață a acestor echipamente este de douăzeci și douăzeci și cinci de ani.
Dezavantajul pompelor de căldură este costul ridicat al echipamentelor și costul considerabil al instalării. În plus, dacă instalați o pompă de căldură care are o configurație orizontală a circuitului extern, atunci aceasta înseamnă ocuparea unor zone semnificative ale sitului. Cu toate acestea, există pompe de căldură cu o configurație verticală și ocupă o suprafață minimă, păstrând terenul intact. Este adevărat că instalarea unor astfel de pompe este mai scumpă, dar este destul de potrivită pentru funcționarea pe terenuri mici. Mai ales relevante este opțiunea atunci când vine vorba de o casă privată sau o cabană cu o zonă relativ mică de casă.
Ca rezultat, cel mai mare dezavantaj al pompei de căldură este costul ridicat al acesteia în stadiul inițial (cumpărarea de echipamente, lucrări de foraj, lucrări de instalare). Dar, după trei sau patru ani, toate costurile sunt plătite din cauza economiilor la costurile energetice, iar apoi echipamentul începe să aducă un profit net - la urma urmei, energia termică pe care o generează este practic liberă. Având în vedere faptul că durata de viață a pompei de căldură trebuie să fie o sută de ani (cu excepția componentelor cu piese mecanice în mișcare, cum ar fi pompa de transfer în apă-apă - producătorii de bună oferă o astfel de perioadă echipamente de garanție de douăzeci și cinci la treizeci de ani) aceasta este o achiziție extrem de profitabilă.