Pompa de căldură aer-apă pentru o locuință unifamilială. Analiza comparativă a sarcinii termice în funcție de caracteristicile clădirii

Abstract

Prezenta lucrare descrie importanța utilizării pompelor de căldură aer-apa ca sisteme de încălzire și răcire pentru o locuință unifamilială. În viitorul apropriat se dorește o reducere semnificativă a emisiilor de gaze cu efect de seră în domeniul rezidențial și din acest motiv în ultima perioadă s-a acordat o atenție sporită privind acest sistem termodinamic ca fiind soluția potrivită. Pompa de căldură aer-apă fiind o funcție de temperatura mediului ambiant se vor evidenția o serie de dezavantaje care pot afecta performanța sistemului la temperaturi scăzute folosind un algoritm de calcul. Programul de calcul este realizat în programul EES (Engineering Equation Software) datorită ușurinței cu care se pot afla parametrii termofizici pentru agentul de lucru utilizat. În plus, s-a realizat analiza energetică și exergetică a sistemului termodinamic pentru a vedea unde au loc pierderile de energie. Selectarea corespunzătoare a pompei de căldură aer-apă ca sistem de încălzire și răcire pentru o casă unifamilială care să îndeplinească toate criteriile în funcție de caracteristica clădirii și condițiile de lucru date de mediul exterior este o etapă foarte importantă de care trebuie să se țină cont. Se prezintă ca soluție de creștere a performanțelor la temperaturi scăzute ale mediului ambiant, utilizarea tehnologiei cu injecție de vapori. Aceasta tehnologie necesită reconfigurarea și înlocuirea compresorului on/off cu compresor inverter (cu turație variabilă). Pentru a evidenția avantajele utilizării acestei tehnologii se va realiza o comparație cu ciclul convențional folosind un alt algoritm de calcul. Aproximativ toți producătorii de pompe de căldură aer-apă, ale căror tehnologie pot să producă apă caldă pentru încălzire și preparare apă caldă menajeră la temperaturi scăzute ale mediului ambiant, utilizează tehnologia cu injecție de vapori.