Cum funcționează pompa de căldură sol/apă

Pentru a înțelege mai bine modul în care funcționează o pompă de căldură sistem sol/apă, merită să aruncați o privire la structura sistemului. Pompa de căldură propriu-zisă este situată deasupra suprafeței pământului și are două schimbătoare de căldură pe lângă compresor - evaporatorul și condensatorul. În practică, pentru a extrage căldura din sol se folosesc fie sonde geotermice, fie colectoare geotermice.

Colectoarele și sondele alimentează pompa de căldură cu energie termică

Sondele geotermale sunt înfipte adânc în pământ cu ajutorul unor foraje. Pe de altă parte, colectorii geotermici se află chiar sub suprafață, dar au suprafețe mai mari care pot absorbi energia termică. Ambele constau într-un circuit închis în care poate circula un lichid rezistent la îngheț. O pompă integrală asigură menținerea în mișcare și transferă căldura din sol către pompa de căldură.

Un agent frigorific este evaporat cu ajutorul energiei termice obținute prin intermediul colectoarelor sau sondelor geotermale. Datorită proprietăților sale termice speciale, starea sa fizică se modifică la temperaturi scăzute. Odată cu adăugarea de căldură, agentul frigorific devine vapori și temperatura sa crește. Pentru a o ridica la nivelul necesar, vaporii de agent frigorific sunt comprimați cu ajutorul unui compresor. Acest lucru nu numai că îi crește presiunea, ci și temperatura. Într-un al doilea schimbător de căldură (condensator), vaporii de agent frigorific transferă căldura generată anterior către sistemul de încălzire și se condensează. Înainte ca agentul frigorific recondensat să poată absorbi din nou căldura geotermală, acesta este mai întâi expandat într-o supapă de expansiune. În acest proces, atât temperatura, cât și presiunea acestuia scad. Odată ce aceasta din urmă a ajuns la starea inițială, procesul poate începe din nou.

Eficiența depinde de mai mulți factori

Pompa de căldură generează căldură prin evaporarea mai întâi a agentului frigorific cu ajutorul energiei ambientale și apoi prin comprimarea acestuia. Pompa de căldură are nevoie de curent de acționare pentru acest proces de comprimare.

Orientarea VDI 4650 este utilizată pentru a prezice eficiența unui sistem de acest tip. Această metodă de calcul calculează un factor de performanță sezonieră pe baza COP al pompei de căldură și a diferiților parametri ai sistemului. COP reprezintă raportul instantaneu dintre căldura utilă generată și energia de acționare utilizată sub formă de electricitate în condiții standardizate. La rândul său, SPF reprezintă suma tuturor COP-urilor care au avut loc în decursul unui an. Pentru a determina SPF real, trebuie să se ia în considerare împreună cantitățile de căldură și de electricitate (citite de la contoarele de căldură și de electricitate).

Diferența dintre temperatura sursei de căldură și temperatura de pornire a sistemului de încălzire are un impact decisiv asupra eficienței sistemului. Dacă, de exemplu, temperatura inițială este de zece grade Celsius, iar  temperatură pe tur este de 30 de grade Celsius, pompa de căldură sol/apă trebuie să mărească agentul frigorific doar cu 20 de grade Celsius. În cazul în care sistemul de încălzire este format din radiatoare cu suprafețe mici și o temperatură minimă a fluxului de 50 de grade Celsius, compresorul trebuie să utilizeze de două ori mai multă energie pentru a atinge temperatura necesară.

Pompele de căldură sol/apă - pentru funcționarea în regim monomodal

Datorită sursei de căldură relativ constante și de nivel ridicat, pompele de căldură sol/apă funcționează foarte eficient pe tot parcursul anului. În funcție de domeniul de aplicare, acestea furnizează de obicei suficientă încălzire și apă caldă menajeră ca unic generator de căldură. În unele cazuri, funcționarea combinată cu un sistem de încălzire existent poate fi, de asemenea, logică. Acesta din urmă poate fi pornit în timpul încărcărilor de vârf și va garanta în permanență un nivel ridicat de confort în spațiile de locuit. Pentru a asigura o funcționare economică, trebuie luate în considerare în prealabil mai multe puncte. Puteți găsi informații detaliate și sfaturi în acest sens în secțiunea intitulată Pompă de căldură.