Energii alternative in locul celor neconventionale

Primaria orasului Panciu si Primaria municipiului Focsani intentioneaza sa implementeze proiecte alternative de producere a energiei termice si electrice. La Focsani se intentioneaza construirea unei centrale cu biomasa pentru producerea energiei termice.

Primarul Decebal Bacinschi spune ca o astfel de solutie ar urma sa fie implementata in parteneriat cu o firma din Austria, care, in prezent, construieste un obiectiv asemanatoar la Brasov.

La Panciu s-a initiat un proiect prin care se doreste construirea unei „Centrale fotovoltaice de producere a energiei electrice din conversia energiei solare“.

Primarul Ion Petre a spus „Consideram ca pentru orasul Panciu este extrem de importanta obtinerea unor fonduri nerambursabile, avand ca obiectiv realizarea de noi capacitati de producere a energiei electrice, prin valorificarea resurselor regenerabile de energie, mai ales ca noi vom avea o contributie mica, de doar 2% din valoarea proiectului“.

Primaria doreste sa implementeze acest proiect pe o suprafata de 5 hectare si sa produca o cantitate de energie electrica de 3 MW/ora.

Echivalente energetice si Densitati energetice

Echivalente energetice

_1 BTU = 1055 J; 1 J = 252 cal

_1 W = 1 J/s = 3,41 BTU/h

_1 CP (hp) = 746 W = 746 J/s

_1kWh = 3,61*106 J = 3413 BTU

_1 QUAD = 1015 BTU = 293.000.000 MWh

_1 exaJoule = 1018 J = necesarul energetic al SUA pentru 4 zile

_1 chibrit = 1000 J

 

Densitati energetice

_1 bbl (baril) petrol = 42 galoane = 159 l = 5,6 * 106 BTU = 5,9 * 109 J

_1 bbl de apa calda racita cu 100 °C = 8900 BTU = 9,4*106 J = 0,00159 bbl petrol

_1bbl de apa rece ridicat 30 m contine aproximativ 42 BTU = 0,00000753 bbl petrol

Putina istorie – Energia vântului ( eoliană )

Vântul este rezultatul activităţii energetice a soarelui şi se formează datorită încălzirii neuniforme a suprafeţei Pământului. Mişcarea maselor de aer se formează datorită temperaturilor diferite a două puncte de pe glob, având direcţia de la punctul cald spre cel rece.

 Fiecare oră pământul primeşte 1014 kWh de energie solară. Circa 1-2% din energia solară se transformă în energie eoliană. Acest indiciu întrece de 5-10 ori cantitatea energiei transformată în biomasă de către toate plantele Pământului.

Omenirea utilizează energia eoliană pe parcursul a câtorva milenii. Vântul impunea să lucreze morile de vânt, mişca corăbiile cu pânze. Energia cinetică a vântului a fost şi este accesibilă practic în toate părţile pământului. Este atractivă şi din punct de vedere ecologic – nu produce emisii în atmosferă, nu formează deşeuri radioactive.

 Ca sursă energetică primară vântul nu costă nimic. De asemenea această poate fi utilizată decentralizat – este o alternativă bună pentru localităţile mici aflate departe de sursele tradiţionale.

 Istoricul

 Drept sursă energetică vântul este cunoscut omenirii de 10 mii de ani. Încă la orizontul civilizaţiei energia vântului se utiliza în navigaţia maritimă. Se presupune că egiptenii străvechi mergeau sub pânze încă 5.000 ani în urmă. În jurul anului 700 pe teritoriul Afganistanului maşini eoliene cu axă verticală de rotaţie se utilizau pentru măcinarea grăuntelor. Cunoscutele instalaţii eoliene (mori cu elicele conectate la turn) asigurau funcţionarea unor sisteme de irigare pe insula Creta din Marea Mediterană. Morile pentru măcinarea boabelor, care funcţionau pe baza vântului, sunt una din cele mai mari performanţe a secolelor medii. În sec. XIV olandezii au îmbunătăţit modelul morilor de vânt, răspândite în Orientul Mijlociu, şi au început utilizarea largă a instalaţiilor eoliene la măcinarea boabelor.

 În 1854 în SUA apare o pompă de apă, care funcţiona pe baza energiei vântului. Ca construcţie, această pompă semăna cu modelul morilor de vânt, dar avea mai multe palete (braţe) şi un fluger pentru determinarea direcţiei vântului. Către anul 1940 în SUA peste 6 milioane de instalaţii de acest tip se utilizau pentru pomparea apei şi producerea energiei electrice. Este socotită o premiză a cuceririi Vestului sălbatic, datorită posibilităţii de asigurare cu apă a fermelor zootehnice. Însă la mijlocul secolului XX vine sfârşitul utilizării large a energiei vântului, venind în schimbul ei o sursă energetică modernă – petrolul.

 Interesul către energetica vântului reapare după câteva crize petroliere trăite de omenire timp de câteva decenii. Acest lucru se petrece la începutul anilor ‘70, datorită creşterii rapide a preţurilor la petrol.

 Tendinţele de utilizare a vântului sunt îndreptate în primul rând pentru producerea energiei electrice, deoarece pentru statele industrializate pompele nu sunt importante.

 Potenţialul eolian major este observat pe litoralurile marine, pe ridicături şi în munţi. Dar există multe alte teritorii cu un potenţial eolian necesar pentru utilizare. Ca sursă energetică vântul poate fi mai greu de calculat spre deosebire de soare, dar în anumite perioade prezenţa vântului se observă pe parcursul întregii zile. Asupra resurselor eoliene influenţează relieful pământului şi prezenţa barierelor (obstacolelor) plasate la înălţimi de până la 100 metri. De aceea vântul, într-o mai mare măsură, depinde de condiţiile locale (relief) decât de soare. În localităţile montane, spre exemplu, două suprafeţe pot avea potenţial solar egal, însă potenţialul vântului poate fi diferit datorită diferenţei în relief şi direcţiile curenţilor maselor de aer. În legătură cu aceasta planificarea locului pentru plasarea instalaţiei se petrece mai detaliat decât montarea unui sistem solar. Energia vântului de asemenea este supusă schimbărilor sezoniere a timpului. Lucrul unei asemenea instalaţii este mai efectiv iarna şi mai putin efectiv în lunile de vară (în cazul sistemelor solare situaţia este inversă). În condiţiile climaterice din Danemarca sistemele fotoelectrice sunt efective la 18% în ianuarie şi la 100% în iulie. Eficacitatea lucrului staţiei eoliene este de 55% în iulie şi 100% în ianuarie. Astfel, varianta optimă este combinarea într-um sistem a instalaţiilor eoliene şi solare. Asemenea sisteme simbiotice asigură o productivitate a energiei electrice mai înalt în comparaţie cu instalaţiile eoliene sau fotoelectrice, luate aparte.

Cantitatea energiei produse pe baza vântului depinde de densitatea aerului, de suprafaţa de elicei şi viteza vântului la puterea a treia.

Densitatea aerului

 Elicele staţiilor eoliene se rotesc  datorită mişcării maselor de aer: cu cât este mai mare masa aerului, cu atât mai repede se rotescelicele, producând o cantitate mai mare de energie. Din cursul de fizică se ştie, că energia cinematică a corpului în mişcare, în cazul dat aerul, este proporţională cu masa lui. De aceea energia vântului depinde de densitatea aerului – cu cât densitatea este mai mare, cu atât forţa de acţiune este mai mare (densitatea depinde de cantitatea moleculelor într-o unitate de volum). La presiunea atmosferică normală şi temperatura de 15°C densitatea aerului constituie 1,225 kg/mc. Însă cu mărirea umidităţii densitatea puţin scade.   Aceasta este cauza producerii de către un generator eolian a unei cantităţi mai mari de energie, la aceeaş viteză a vântului, pe timp de iarnă, când densitatea aerului e mai mare, decât vara. Pe suprafeţele plasate mai sus de nivelul mării, în munţi, spre exemplu, presiunea atmosferică este mai mică şi, corespunzător, este mai mică şi densitatea aerului, deci, se produce o cantitate mai mică de energie pe suprafaţa elicei.

          Elicea turbinei eoliene cuprinde energia curentului vântului, care se află lângă el. Este evident că cu cât suprafaţa este mai mare cu atât cantitatea energiei electrice poate fi mai mare. Astfel, suprafaţa de contact a elicei se măreşte proproţional diametrului elicei la puterea a doua – la instalaţia eoliană mai mare de două ori se poate produce de patru ori mai multă energie:

 E = ρ · s² · v³

  unde: ρ – densitatea;

           s² – suprafaţa la pătrat;

           V – viteza vântului.

 Însă procesul de mărire a suprafeţei nu poate fi redus la simpla lungire a aripelor. La prima vedere se pare, că aceasta este o cale mai simplă de mărire a cantităţii energiei. Dar, mărind suprafaţa cuprinsă la rotire, noi mărim greutatea asupra sistemului la aceeaş viteză a vîntului. Pentru ca sistemul să reziste la greutate este necesar de a întări toate componentele mecanice ale lui, ceea ce duce la cheltuieli suplimentare.

 Viteza vântului este cel mai important factor de influenţă asupra cantităţii de energie. Viteza mai mare a vântului măreşte volumul maselor de aer – cu mărirea vitezei vântului creşte cantitatea energiei electrice produse. Energia vântului se schimbă proporţional cu viteza vântului la puterea a treia. Astfel, dacă viteza vântului se dublează, energia cinematică produsă creşte de 8 ori.

 

V, m/s	E, w/m2
1	1
3	17
5	77
9	477
11	815
15	2067
18	3572
21	5672
23	7452

 Calcule folosite în tabel

                      E = ρ · s² · v³

                      ρ  = 1,225 kg/m³

                      s² = 0,5 m²

                      v³ = 1,3,5, … , 23

                       E = 1,225kg/m³ · 0,5m² · V³ (m/s)

 Relieful

Pe suprafaţa pământului vegetaţia şi construcţiile aflate pe ea sunt factorul de bază, care influenţează la micşorarea vitezei vântului. Cu cât ne îndepărtăm de suprafaţă, cu atât se micşorează influenţa reliefului asupra mişcării maselor de aer. Cu alte cuvinte: cu cât mai sus cu atât viteza vântului e mai mare. La înălţimi de circa un kilometru de la suprafaţa mării relieful practic nu influenţează viteza vântului. În straturile de jos a atmosferei o influenţă majoră asupra vitezei o are contactul cu suprafaţa pământului: cu cât relieful este mai complicat, cu atât mai mică e viteza vântului. El încetineşte în păduri şi oraşe mari. Dar aşa suprafeţe ca litoralul mării practic nu influenţează asupra lui. Clădirile, pădurile şi alte bariere nu numai că încetinesc vântul, dar şi formează curenţii turbulenţi de aer.

          Specialiştii clasifică suprafaţa reliefului astfel:

  0 – suprafaţa apei (nivelul mării);

  0,5 – un relief complect deschis cu suprafaţă dreaptă (pistă de decolare);

  1 – localitate agricolă deschisă, fără garduri şi construcţii înalte, cu ridicături mici;

  1,5 – suprafeţe agricole, cu clădiri până la 8 metri înălţime, aflate unul de altul la circa 1.250m;

  2 – suprafeţe agricole, cu clădiri până la 8 metri înălţime aflate la 500m unul faţă de altul;

  2,5 – suprafeţe agricole, cu număr mare de clădiri şi vegetaţie de până la 8 metri înălţime aflate la 250m unul de altul;

  3 – comune, oraşe cu o cantitate mare de clădiri;

  3,5 – oraşe cu clădiri înalte;

  4 – oraşe mari, megapolise cu clădiri înalte (zgârâe-nori).

          În industrie de asemenea există noţiunea de mişcare a vântului. El descrie procesul micşorării vitezei maselor turbulente pe măsura apropieriispre suprafaţa pământului. Acest parametru este necesar la proiectarea instalaţiei eoliene. Astfel, dacă elicea are diametru mare, iar înălţimea turnului este neînsemnată, atunci în rezultat vântul masele de aer care acţionează capătul elicei în poziţia de sus va avea viteza maximă, iar curentul de vânt ce influenţează în poziţia de jos va fi minimă, ceea ce poate distruge instalaţia eoliană. 

Energia eoliană a străbătut un drum lung de la primele prototipuri folosite acum 20 de ani, turbinele eoliene de azi fiind adevărate opere de artă a tehnologiei moderne foarte uşor de instalat şi întreţinut. Mărimea turbinelor variază de la câteva sute de W la 3500 KW. Cele mai mari turbine ajungând până la 100 m înălţime. Cele mai mici turbine pot ajunge astăzi până la 20 kg şi înălţimi ale turnului de până la 7 m înălţime.

Fermele de turbine eoliene utilizează, în principal, turbine cu trei pale ca să capteze vântul. O singură turbină mare poate produce destulă energie electrică pentru aproximativ 100 de locuinţe (de exemplu, în Danemarca, un parc eolian construit în anul 2002 foloseşte 80 de turbine pentru a produce suficientă energie pentru un oraş cu o populaţie de 150.000 de locuitori).

 Turbinele eoliene pot fi folosite nu doar în zonele de coastă, ci şi în zone care nu au deschidere spre ocean.

Acest sistem de producere a energiei se bazează pe un principiu simplu. Vântul pune în mişcare palele, care la rândul lor acţionează generatorul electric. Sistemul mecanic are în componenţă şi un multiplicator de viteză care acţionează direct axul central al generatorului electric. Curentul electric obţinut este fie transmis spre înmagazinare în baterii, fie livrat direct reţelei de curent alternativ spre distribuitori.

Suficiente argumente in favoarea Energiilor Alternative

Cea mai mare parte a necesarului de energie electrica este realizata prin arderea combustibililor fosili, carbune, titei ori gaze.  Cantitatile si tipurile de gaze emise in atmosfera sunt inimaginabile. Pe fondul dezvoltarii economiei si al industriei generăm milioane de tone de oxid de azot, dioxid de sulf, monoxid de carbon şi praf, precum şi milioane de tone de gaz de seră – dioxidul de carbon, cand natura ne ofera mai mult decat putem consuma. Incapacitatea noastra de a folosi nenumaratele resurse alternative de producere a energiei conduc la epuizarea planetei si la crearea unor conditii de viata net inferioare mai ales din punct de vedere al gradului mare de poluare. 

Varietatea de resurse ce natura ni le pune la dispozitie pentru producerea energiei electrice este mai mult decat suficienta pentru necesarul de energie al planetei. Omenirea a preferat sa aleaga varianta mai usoara aceea a arderii combustibililor fosili decat sa investeasca in tehnologie si cercetare pentru a gasi solutiile cele mai bune de transformare a luminii solare, vântului, biomasei, energiei geotermale sau puterii apei în electricitate sau căldură într – un mod ecologic şi cu costuri cât mai mici

Iata cîteva argumente în favoarea surselor alternative de energie

 

1. Nu provoacă ploile acide.
2. Nu provoacă eutrofierea apei.
3. Nu produc iradierea (ca în cazul substanţelor radioactive).
4. Nu produc schimbarea climei.
5. Nu elimină CO₂, NO_x, SO₂.
6. La arderea hidrogenului se elimină apă.
7. Sunt renovabile, practic, nelimitate.
8. Rezolvă parţial problema deşeurilor.
9. Este o posibilitate a ţărilor lipsite de resurse energetice tradiţionale de a-şi produce singure energie.
10. Poate fi utilizată practic pretutindeni.
11. Peste 50 ani concentraţia CO₂ în atmosferă se va dubla.
12. Poate înlocui, practic, toate tipurile tradiţionale.
13. Energia cinematică a curenţilor oceanici este apreciată cu o mărime de nivelul 1018J.
14. Resursele energetice a oceanului planetar bazate pe diferenţa temperaturii de la suprafaţă şi fund constituie o marime de 1026J.
15. Un singur automobil, la viteză medie, elimină la fiecare kilometru peste 2 grame CO₂.
16. Autovehiculele sunt responsabile pentru 14% din emisiile de CO₂ provenite de la arderea tuturor combustibililor fosili de pe glob.
17. Numărul autovehiculelor este în creştere permanentă (în SUA unei maşini revin 1,7 persoane).
18. În apropiaţii 100 ani temperatura globală va creşte cu 2-5 ºC.
19. În ultimii ani în RM temperatura maximă a solului a fost de 65 ºC, a aerului – 40 ºC – este o urmare a schimbării climei.
20. La fermentarea unui m³ de deşeuri vegetale sau animale se poate obţine 20-40 m³ de biogaz cu un randament de 50-80% de metan.
21. La arderea cărbunelui, produselor petroliere, gazelor naturale se elimină cantităţi enorme de CO₂, NO_x, SO₂ – gaze cu efect de seră.
22. Extragerea cărbunelui provoacă perturbarea solului, schimbarea utilizării terenului şi distrugerea pe termen lung a ecosistemului.
23. Extragerea petrolului provoacă poluarea marină, distrugerea şi reducerea florei şi faunei acvatice şi de litoral.
24. Centralele hidroelectrice provoacă schimbări esenţiale în ecosistemele acvatice, calitatea apei, modifică sedimentarea.
25. Energetica nucleară poluează apele de suprafaţă şi subterane prin minerit.
26. Sursele tradiţionale (petrol, cărbune, gaze naturale) vor fi irosite complet deja în 2100.
27. Creşterea populaţiei la 8 mlrd în 2020 va ridica cererea de energie cu 65-95% comparativ cu cererea actuală.
28. În 2020 cererea anuală de gaze naturale va fi circa 4000 mlrd m3 – aproape cât întreaga rezervă actuală a SUA.
29. Cererea de energie creşte cu 1,6-2,4% anual.
30. Circa 40% din populaţia actuală nu are acces la energia necesară pentru un nivel de existenţă minim.
31. Utilizarea doar a 1% din energia solară captată de Pământ va acoperi toate necesităţile omenirii în energie.
32. Există tehnologii de utilizare a surselor alternative de energie cu un cost final mai mic decât cel actual.
33. Criza energetică condiţionează criza economică a unei ţări.
34. Rezervele de gaze naturale sunt în continuă scădere. Exemplu: în România – de la 452 mlrd m3 în 1994 la 272 mlrd m3 în 2020 (în condiţiile actuale de consum).
35. La creşterea temperaturii globale cu un 1 ºC nivelul global al mării va creşte cu 6 m.
36. Utilizarea resturilor animaliere la obţinerea biogazului reduce considerabil poluarea apelor cu nitraţi.
37. Ridicarea nivelului global al mării cu 1 m, provocată de creşterea temperaturii globale, va modifica geografia lumii prin acoperirea cu apă a teritoriilor cu nivel coborât sau micşorarea suprafeţelor acoperite cu gheaţă.
38. Ridicarea temperaturii va modifica radical regimul pluviometric şi eolian, ce pot avea consecinţe asupra distribuţiei termice între ecuator şi poli, atrăgând schimbări în harta zonelor de vegetaţie şi deşertice.
39. Durata medie de staţionare a moleculelor de CO₂ până la absorbţia lor în ciclul biologic este de 2-4 ani.
40. Cantitatea anuală de energie recepţionată la sol este de 600-2600 kWh/m2 în dependenţă de latitudine, altitudine, gradul de acoperire cu nori.
41. Vehiculele “curate” (utilizează produse petroliere cu caracteristici ameliorative (cu conţinut suplimentar de O₂ de 2%), filtru catalizator la eşapament etc) pot reduce emisiile cu peste 90%.
42. Ozonul stratosferic scade cu 3% anual.
43. Anual se elimină peste 7 tone CO₂/locuitor Europa (1990).
44. În România ploile acide afectează 3,5 mln hectare de pădure (50% din fondul forestier).

Pompe de Caldura

Clasificarea pompelor de caldura

             Sunt  cunoscute   mai  multe   puncte  de  vedere  în  conformitate  cu  care  sunt  clasificate instalaţiile de pompe de căldura, o clasificare completa  s i riguroasa fiind foarte dificila din cauza numeroaselor tipuri constructive si condiţiilor de funcţionare.

După felul surselor de căldura utilizate pompele de căldura pot fi:

- aer-aer: au ca sursa de căldura aerul atmosferic  si folosesc aerul ca agent  purtător de căldura în clădirile în care sunt montate. La acest tip de instalaţii inversarea ciclului este deosebit de uşoara astfel în sezonul rece instalaţia este utilizata pentru încălzire iar în sezonul cald pentru condiţionare.

- apa-aer: folosesc ca sursa de căldura apa de suprafaţa sau de adâncime, apa calda evacuata din industrie, agentul purtător de căldura fiind aerul.

- sol-aer: folosesc ca sursa de căldura solul iar agentul purtător de căldura este aerul.

- soare-aer: folosesc ca sursa de căldura energia termica provenita de la soare prin radiaţie iar agentul purtător de căldura este aerul.

- aer-apa: folosesc ca sursa de căldura aerul iar ca agent purtător de căldura apa.

 - apa-apa: folosesc ca sursa de căldura apa iar ca agent purtător de căldura tot apa.

 - sol-apa: folosesc ca sursa de căldura solul iar ca agent purtător de căldura apa.

 - soare-apa: folosesc ca sursa de căldura radiaţia solara iar ca agent purtător de căldura apa

În funcţie de domeniul de utilizare a pompelor de căldura  se pot clasifica în:

-Pompe de căldura utilizate pentru încălzirea  si condiţionarea aerului în clădiri. Aceste pompe  de  căldura  utilizează  aerul  atmosferic  ca  sursa  de  căldura,  fiind  recomandabile  în regiunile cu climat temperat.

-Pompe de căldura folosite ca instalaţii frigorifice si pentru alimentarea cu căldura. Aceste pompe de căldura sunt utilizate succesiv pentru răcire în timpul verii si pentru încălzire în timpul iernii.

-Pompe  de  căldura  folosite  ca  termocompresoare.  Acestea  sunt  utilizate  în  domeniul instalaţiilor de distilare, rectificare, congelare, uscare, etc.

-Pompe de căldura utilizate în industria alimentara ca termocompresoare precum  si în scopuri de condiţionare a aerului sau tratare a acestuia în cazul întreprinderilor  de  produse zaharoase, respectiv cel al antrepozitelor frigorifice de carne.

-Pompe de căldura destinate industriei energetice. În acest caz , ele sunt folosite pentru încălzirea  camerelor  de  comanda,  sursa  de  căldura  fiind,  spre  exemplu,  apa  de  răcire  a condensatoarelor sau căldura evacuata de la generatoarele si transformatoarele electrice.

-Pompe de căldura utilizate pentru recuperarea căldurii din resursele energetice secundare. Se  recomanda  valorificarea  prin  intermediul  pompelor  de  căldura  a  căldurii  evacuate  prin condensatoarele instalaţiilor frigorifice sau a energiei apelor geotermale.

-Pompe de căldura folosite în industria de prelucrare a laptelui – acestea sunt utilizate simultan pentru răcirea laptelui si prepararea apei calde.

            În funcţie de modul de realizare al ciclului de funcţionare, precum si de forma energiei de antrenare exista următoarele tipuri de pompe de căldura:

-Pompe de căldura cu comprimare mecanica de vapori sau gaze, prevăzute cu compresoare cu piston, turbocompresoare, compresoare elicoidale antrenate de motoare electrice sau termice. În cazul acestei pompe de caldura este posibila atingerea unor temperaturi ridicate cu ajutorul sistemelor în mai multe trepte, dar acestea sunt complexe  si necesita investiţii mari. Problema cheie consta în găsirea unor fluide capabile sa condenseze la temperaturi peste 120ºC. Utilizarea amestecurilor non-azeotrope poate contribui la soluţionarea problemei s i permite chiar atingerea unei eficiente ridicate.

-Pompe de caldura cu comprimare cinetica, prevăzute cu compresoare cu jet (ejectoare)  s i care  utilizează  energia  cinetica  a  unui  jet  de  abur.  Datorita  randamentului  foarte  scăzut  al ejectoarelor  si al consumului ridicat de abur de antrenare  acest tip de pompe de caldura este din ce în ce mai puţin utilizat.

-Pompe de caldura cu comprimare termochimica sau cu absorbţie care consuma energie termica, electrica sau solara. Ele prezintă avantajul de a utiliza caldura recuperabila cu un preţ scăzut  s i nu prezintă parţi mobile în mişcare

-Pompe de caldura cu compresie-resorbtie- se afla încă în stare experimentala dar sunt foarte promitatoare  deoarece combina avantajele sistemelor cu compresie cu cele  ale sistemelor cu  absorbţie. Aceste pompe sunt capabile  sa atingă temperaturi ridicate de pâna la 180 ºC  si valori ridicate ale eficientei. Agentii termici de lucru pot fi solutii binare inofensive.

-Pompe  de  caldura  termoelectrice  bazate  pe  efectul  Peltier  si  care  consuma  energie electrica.

 Dupa puterea instalata pompele de caldura pot fi:

-instalatii  mici:  folosite  pentru  prepararea  apei  calde având o putere de pâna la 1 KW.

-instalatii mijlocii: destinate în principal pentru climatizare si încalzire pe întreaga durata a anului în locuinte relativ mici si birouri. Puterea necesara actionarii este cuprinsa între 2 pâna la 20 KW iar puterea termica poate ajunge pâna la 100 KW.

-instalatii mari: pentru conditionare si alimentare cu caldura. Aceste instalatii sunt cuplate de regula cu instalatii de ventilare, de multe ori având si sarcina frigorifica servind la racirea unor spatii de depozitare sau servind patinoare artificiale. Puterea de actionare este cuprinsa  între câtiva zeci si sute de KW iar puterea termica depaseste în general 1000 KW.

-instalatii   foarte  mari:   folosite  în  industria  chimica,  farmaceutica  pentru  instalatii  de vaporizare, concentrare, distilare. Puterea termica este de câteva mii de KW  si din aceasta cauza sunt actionate numai de compresoare. 

Pentru încalzirea locuintelor si prepararea apei calde menajere cele mai utilizate variante sunt :

 -Pompa de caldura aer-apa

-Pompa de caldura apa-apa 

-Pompa de caldura sol-apa – cu colectori orizontali ;  – cu sonde ;

 Pompa de caldura aer-apa

 Pompele de caldura sistem aer-apa se pot utiliza în prezent la fel ca pompele de caldura sol-apa sau apa-apa pe durata întregului an. În cladiri construite conform standardelor în vigoare, pompa de caldura sistem aer-apa poate functiona monovalent sau monoenergetic în combinatie cu o rezistenta electrica.

Sursa de caldura –aerul- este foarte usor de procurat si este disponibil peste tot în cantitati nelimitate, prin aer se întelege utilizarea aerului din exterior. Nu se accepta utilizarea ca sursa de  caldura în cladiri de locuit a aerului din interior pentru încalzirea locuintelor.  Aceasta se poate utiliza numai în cazuri speciale, ca de exemplu în cazul utilizarii de caldura recuperata în firmele  de productie si în industrie.

În cazul surselor de caldura pentru aer, dimensionarea sursei de caldura se stabileste în functie de tipul constructiv si de dimensiunea aparatului. Cantitatea necesara de aer este dirijata de  catre un ventilator încorporat în aparat, prin canale de aer catre vaporizator, care extrage caldura din aer.

Caracteristic acestei pompe de caldura este faptul ca poate functiona foarte usor atât în încalzire în sezonul rece, dar si în conditionare în sezonul cald. Datorita temperaturilor scazute ale aerului în sezonul rece eficienta pompei scade considerabil fata de eficienta pompelor care felosesc ca sursa de caldura solul sau apa. 

 

PDC aer-apa cu modulul de aer in interior

 

                                                  PDC aer-apa cu modulul de aer in 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 PDC din Europa.  Sistemul aer-apa este un sistem relativ simplu de montat si nu necesita lucrari speciale de amenajare ( sapaturi, foraje, etc.)  Dezavantajul major al sistemului este faptul ca nu poate functiona monovalent la temperaturi foarte scazute (incepand de la cca.-15ºC).

Aceste PDC pot functiona bivalent- paralel monoenergetic prin folosirea unei rezistente electrice care intra in functiune la temperaturi foarte scazute ( sub -15º C). Datorita acestui fapt puterea de incalzire este limitata.  Cu toate dezavantajele prezentate PDC aer-apa este extrem de utilizata atat la sistemele de preparare a apei calde menajere cat si la incalzire.

Acest sistem aer- apa-poate fi utilizat pe scara mare si la incalzirea piscinelor:

 

PDC aer-apa are si capacitatea de a improspata si raci aerul din anumite incaperi in paralel cu producerea apei calde menajere.  Aceste sisteme se preteaza in special la dotarea caselor cu consum scazut de energie (case eficiente) sau la utilarea caselor passive .