Pompe de caldura Rehau - Germania
Generalităţi
Încălzirea în creştere a climei efectele legate de acestea asupra omului şi a naturii, preţurile energiei în continuă creştere dar şi dependenţa tot mai mare de surse fosile de energie creează necesitatea unor soluţii durabile de punere la dispoziţiei a energiei necesare. Şi aici este vorba în primul rând despre construcţia privată de locuinţe, deoarece aici marea parte a energiei este necesară pentru încălzirea clădirilor şi a apei potabile. Într-o măsură tot mai mare creşte şi dorinţa proprietarilor de case de a avea posibilitatea răcirii clădirilor lor în timpul verii.
Dacă până acum producerea căldurii s-a realizat în principal prin arderea combustibilului fosil (petrol sau gaz) iar răcirea clădirii printr-o instalaţie de climatizare separată, acum toate aceste funcţii pot fi acoperite cu un singur aparat cu ajutorul pompei de căldură. În acelaşi timp, pompa de căldură utilizează cca. 75 % energie gratuită şi fără emisii energia din mediul înconjurător.
Mod de funcţionare
Cei mai multi oameni au o pompă de căldură transformată în casă, fără să ştie acest lucru. Frigiderul, respectiv lada frigorifică funcţionează ca o pompă de căldură, doar că partea de utilizare este inversată. În timp ce la frigider este utilizată partea "rece", la pompa de căldură se utilizează în principal partea caldă. Pompa de căldură extrage din mediul înconjurător - pământ, apă sau aer - căldura, o "pompează" la un nivel mai mare de căldură şi transmite apoi căldura "mai mare" la un sistem de încălzire. Aceasta se întâmplă întru-un circuit închis, în care circulă un agent frigorific. Principalele componente ale acestui circuit sunt vaporizatorul, compresorul, condensatorul şi ventilul de destindere.
Componentele au următoarele funcţii:
Vaporizatorul
Vaporizator, la fel ca şi condensatorul, este un convertor de căldură al cărui funcţie constă în schimbul de energie termică. Prin vaporizator trece agentul frigorific la o presiune mică şi temperatură scăzută. În acest proces, el preia căldura din mediul ambiant (sursă de căldură) şi se evaporă în acest proces. Acest lucru presupune că temperatura sursei de căldură este mai mare decât temperatura agentului frigorific, deoarece în caz contrar nu ar fi transmisă căldura (Legea a 2-a a termodinamicii: "Căldura nu poate trece singură de la un corp cu temperatură scăzută la un corp cu temperatură mare").
Compresorul
Compresorul, îndeplineşte funcţia de a aspira agentul frigorific vaporizat din vaporizator şi de a-l aduce la un nivel de presiune mare, respectiv la un nivel de temperatură ridicat. În acest scop, compresorul are nevoie de energie de acţionare pentru a realiza compresarea. Această energie de acţionare este pusă la dispoziţie de obicei prin curentul de la alimentarea publică cu curent electric. Vaporii de agent frigorific supraîncălziţi se scurg din compresor în condensator.
Condensatorul
În condensator, numit adesea şi fluidificator, agentul frigorific supraîncălzit cedează energia termică către agentul termic mai rece (de ex. apa pentru sistemul de încălzire). Datorită diferenţei de temperatură, căldura de la agentul frigorific trece la agentul termic. Astfel, agentul frigorific condenzează (trecerea de la forma de vapori la agentul frigorific lichid) şi agentul termic se încălzeşte. Presiunea însă tot timpul constantă.
Ventil de destindere
Ventilul de destindere îndeplineşte funcţia de a reduce din nou presiunea mare, creată de compresor, pentru a reduce astfel temperatura agentului frigorific sub temperatura sursei de căldură, pentru ca circuitul să poată începe din nou. În mod suplimentar, ventilul de destindere îndeplineşte funcţia de a alimenta vaporizatorul acea cantitate de agent frigorific, care poate fi transformată în vaporizator în agent frigorific în formă de vapori.
Încălzirea în creştere a climei efectele legate de acestea asupra omului şi a naturii, preţurile energiei în continuă creştere dar şi dependenţa tot mai mare de surse fosile de energie creează necesitatea unor soluţii durabile de punere la dispoziţiei a energiei necesare. Şi aici este vorba în primul rând despre construcţia privată de locuinţe, deoarece aici marea parte a energiei este necesară pentru încălzirea clădirilor şi a apei potabile. Într-o măsură tot mai mare creşte şi dorinţa proprietarilor de case de a avea posibilitatea răcirii clădirilor lor în timpul verii.Dacă până acum producerea căldurii s-a realizat în principal prin arderea combustibilului fosil (petrol sau gaz) iar răcirea clădirii printr-o instalaţie de climatizare separată, acum toate aceste funcţii pot fi acoperite cu un singur aparat cu ajutorul pompei de căldură. În acelaşi timp, pompa de căldură utilizează cca. 75 % energie gratuită şi fără emisii energia din mediul înconjurător.
Mod de funcţionare
Cei mai multi oameni au o pompă de căldură transformată în casă, fără să ştie acest lucru. Frigiderul, respectiv lada frigorifică funcţionează ca o pompă de căldură, doar că partea de utilizare este inversată. În timp ce la frigider este utilizată partea "rece", la pompa de căldură se utilizează în principal partea caldă. Pompa de căldură extrage din mediul înconjurător - pământ, apă sau aer - căldura, o "pompează" la un nivel mai mare de căldură şi transmite apoi căldura "mai mare" la un sistem de încălzire. Aceasta se întâmplă întru-un circuit închis, în care circulă un agent frigorific. Principalele componente ale acestui circuit sunt vaporizatorul, compresorul, condensatorul şi ventilul de destindere. Componentele au următoarele funcţii:
Vaporizatorul
Vaporizator, la fel ca şi condensatorul, este un convertor de căldură al cărui funcţie constă în schimbul de energie termică. Prin vaporizator trece agentul frigorific la o presiune mică şi temperatură scăzută. În acest proces, el preia căldura din mediul ambiant (sursă de căldură) şi se evaporă în acest proces. Acest lucru presupune că temperatura sursei de căldură este mai mare decât temperatura agentului frigorific, deoarece în caz contrar nu ar fi transmisă căldura (Legea a 2-a a termodinamicii: "Căldura nu poate trece singură de la un corp cu temperatură scăzută la un corp cu temperatură mare").
Compresorul
Compresorul, îndeplineşte funcţia de a aspira agentul frigorific vaporizat din vaporizator şi de a-l aduce la un nivel de presiune mare, respectiv la un nivel de temperatură ridicat. În acest scop, compresorul are nevoie de energie de acţionare pentru a realiza compresarea. Această energie de acţionare este pusă la dispoziţie de obicei prin curentul de la alimentarea publică cu curent electric. Vaporii de agent frigorific supraîncălziţi se scurg din compresor în condensator.
Condensatorul
În condensator, numit adesea şi fluidificator, agentul frigorific supraîncălzit cedează energia termică către agentul termic mai rece (de ex. apa pentru sistemul de încălzire). Datorită diferenţei de temperatură, căldura de la agentul frigorific trece la agentul termic. Astfel, agentul frigorific condenzează (trecerea de la forma de vapori la agentul frigorific lichid) şi agentul termic se încălzeşte. Presiunea însă tot timpul constantă.
Ventil de destindere
Ventilul de destindere îndeplineşte funcţia de a reduce din nou presiunea mare, creată de compresor, pentru a reduce astfel temperatura agentului frigorific sub temperatura sursei de căldură, pentru ca circuitul să poată începe din nou. În mod suplimentar, ventilul de destindere îndeplineşte funcţia de a alimenta vaporizatorul acea cantitate de agent frigorific, care poate fi transformată în vaporizator în agent frigorific în formă de vapori.
