O pompa de caldura este un sistem de incalzire si/sau climatizare care foloseste caldura stocata in mediul inconjurator. Pompele de caldura geotermale se bazeaza pe faptul ca temperatura in sol, la cativa metri adancime, este destul de constanta pe toata perioada anului si ca iarna si vara exista o diferenta de temperatura intre temperatura din sol si cea din aer. Pompele de caldura transfera caldura din pamant in locuinta iarna, iar vara transferul are loc invers, din locuinta in pamant.

O pompa de caldura foloseste acelasi principiu ca cel al frigiderului de uz casnic, cu exceptia faptului ca, in cazul caldurii, principiul se inverseaza. Elementul esential in procesul de captare si cedare a energiei este agentul frigorific din circuitul interior al pompei de caldura. Acesta are proprietatea de a trece din stare lichida in stare de vapori reci la temperaturi scazute.

Pompa de caldura trebuie sa foloseasca putina energie pentru a face acest lucru. Pentru a furniza 100% caldura pentru o casa, pompa de caldura va necesita un procent de cca. 30% de energie electrica. Dupa acest „prim pas”, poate furniza procentul ramas de cca. 70%, din caldura recuperata din mediul inconjurator. De remarcat insa ca, la ora actuala (ianuarie 2009), pretul gazului este de 3 ori mai ieftin / Kwh fata de curentul electric (0.12 RON fata de 0.37 RON / Kwh) deci costurile de exploatare ale pompei de caldura nu sunt mult diferite de cele ale centralei cu gaz.

In schimb, pompa de caldura reprezinta singura metoda de a furniza atat incalzire cat si racire eficienta printr-un singur dispozitiv. In loc de radiatoare se vor folosi in acest scop ventilo-convectoare, care incalzesc vara si racesc iarna.
Exista 3 tipuri de pompe de caldura, in functie de 3 surse din mediul inconjurator: apa, pamant sau aer.

1. Apa panzei freatice

Sursa cea mai eficienta pentru o incalzire ecologica este apa din panza freatica. O temperatura constanta de +7C pana la +12C face ca apa subterana sa fie purtator de energie termica de-a lungul intregului an, fara influente din partea schimbarilor meteorologice. Randamentul acestei surse de energie termica este cel mai ridicat comparativ cu celelalte tipuri de surse de energie neconventionala (aerul si solul). Este necesara realizarea a doua puturi: dintr-unul se va extrage apa care va fi adusa in schimbatorul de caldura din pompa iar in cel de-al doilea va fi deversata apa racita. Distanta dintre cele doua puturi va fi de cca. 15 m.

2. Solul – colectoare plane

La o adancime de cca. 1,3 m se plaseaza serpentine de teava (distanta dintre acestea va fi de min. 50 cm) prin care circula un agent de lucru care preia energia solara acumulata in pamant si o transporta la pompa de caldura. Ideal este ca tevile sa fie ingropate in nisip sa humus. Colectorul plan reprezinta solutia avantajoasa daca suprafata gradinii casei este suficient de mare. Acest tip de collector nu „deranjeaza” plantele din gradina.

3. Aerul

Prin intermediul ventilatorului se introduce aerul din mediul inconjurator in pompa de caldura unde cedeaza caldura agentului frigorific. Pompa de caldura tip aer – apa poate fi montata in interior sau in exterior .

Calcule pentru o familie de 2-3 persoane, suprafata incalzita de 80mp:

Costuri intiale – Pompa de caldura de 11KW (pentru 200mc = 80mp) – 7200 EUR
Costuri de consum pe 10 ani – consum electric iarna = 2.5 kw/ora * 12 ore = 30Kwh / zi *30 = 900 Kwh / luna => 400 RON / luna = 100 EUR/luna.
Calculam pe 5 luni (3 luni de iarna + 4 luni consum la jumatate) x 100 = 500 EUR/an (o iarna), rezulta 5000 EUR / 10 ani.
Rezulta un total de 12200 EUR / 10 ani, deci o medie 102 EUR/luna = 408 RON / luna.

(NOTA: este rentabila doar in zonele unde nu exista retea de gaze)

Despre Ventiloconvectoare

In mod simplist – ventiloconvectorul poate fi asimilat unui calorifer caruia i s-a atasat un ventilator. El realizeaza climatizarea incaperii pentru ca, in functie de anotimp, prin ventiloconvector poate circula agent termic cald sau rece. Sistemul cu ventiloconvectoare foloseste apa drept agent termic, în toate cazurile.
In perioada de vara, cand ar raci, trebuie sa i se asigure o scurgere ptr condens, similar aparatelor de AC conventionale. Astfel, la trecerea prin bateria de racire, aerul din încapere este „dezumidificat”, adica i se extrage o parte din vaporii de apa pe care îi contine în exces, umiditatea sa relativa scazând la valori normale (în jurul a 50%), care pot asigura confortul ocupantilor. Ventilo-convectorul este un echipament care realizeaza racirea unei încaperi folosind apa racita de un chiller (racitor de apa) – acest ciller ramane în aer liber si poate fi întretinut fara a deranja locuinta.Tot astfel, acelasi aparat poate asigura si încalzirea aceleiasi încaperi în timpul iernii, folosind apa calda produsa de un cazan de încalzire centrala.
Ca si costuri – sunt mai mari , dar se amortizeaza mai repede daca este folosit combinat iarna/vara. Facand fata cu temparaturi de 30-40 la agentul termic sunt ideale in combinatie cu pompele de caldura.

Ventiloconvectoarele, pot fii carcasate sau nu. Adica de plafon fals, (varianta necarcasata), aerul fiind evacuat prin grile, anemostate etc. Varianta carcasata, este intradevar de parapet, adica se monteaza aparent sub geamuri, tinundu-se cont ca jetul de aer sa ajunga sa ajunga sa schimbe cam tot volumul de aer din camera.

Avantaje:

– posibilitatea folosirii aceluiasi echipament pentru racire, vara, si pentru încalzire (pâna la cele mai aspre temperaturi), iarna;
– posibilitatea crearii unei estetici speciale;
– accesibilitate usoara, asociata cu o eficienta ridicata;
– întretinere usoara;
– gama diversificata de puteri frigorifice, având cel putin 10 trepte între 7 000 BTU/h (2.05 kWfrig) si 30 000 BTU/h (8.80 kWfrig), în functie de firma producatoare.

Dezavantaje:

– zgomotul produs de ventilator care poate deranja daca se afla in dormitor, mai ales cand palele se umplu de praf.
– in plus, in principiu, ca orice element cu piese mecanice in miscare, este mai putin fiabil.