De curând, prin Certificatele de Urbanism ni se cere să ne instruim clienții cu privire la modalitățile prin care pot să își eficientizeze consumul de energie din noua locuință. Prin amabilitatea colaboratorilor mei instalatori, am spicuit câteva sisteme alternative de asigurare a energiei care în timp aduc economii semnificative pentru cei care le aleg.
Pentru energia electrică se pot utiliza panouri fotovoltaice care convertesc lumina zilei în energie electrică. Pentru producerea apei calde și a agentului termic, se pot utiliza ca sisteme de producere a acestora panourile solare sau/și pompele de căldură. O bună dimensionare a sistemului de panouri solare ne ajută să obținem apă caldă (40-85 de grade Celsius) pe tot parcursul anului. Energia solară este o sursă de energie regenerabilă care este direct produsă prin lumină și radiație solară. Aceasta poate fi folosită la încălzirea apei și poate asigura un aport termic la încălzirea locuinței pe timp de iarnă.
Utilizarea pompelor de căldură necesită execuția unor foraje pentru montarea acestor instalații, lucrări care au costuri ridicate și care nu justifică din punct de vedere economic
investiția. Alegerea sistemului de încălzire și preparare a apei calde menajere se face ținând cont de utilitățile existente în zonă (electricitate, gaze naturale, combustibili
solizi), de scăderea la minim a emisiilor de CO2, de măsurile de protecție a mediului, dar
și de eficiența economică.
Energia solară, o resursă inepuizabilă
Sursele de energie solară cuprind panouri solare ACM, pentru încălzirea directă a apei, panouri fotovoltaice care realizează conversia radiațiilor solare în energie electrică, surse
de încălzire care extrag căldură constantă din sol. Energia solară este captată și apoi
transformată în căldură cu ajutorul panourilor solare termice dispuse pe terasă, pe acoperiș
sau integrate în acesta. Panourile solare încălzesc un fluid caloportor care circulă prin
conducte, iar acesta încălzește apă menajeră, apă din circuitul de încălzire și, eventual,
piscina.
Un sistem solar acoperă până la 60% din necesarul anual de apă caldă menajeră și
aduce economii de energie de până la 40% în cazul sistemelor de producere a apei calde
menajere cu aport de încălzire. Principalele avantaje ale utilizării colectoarelor solare
cu tuburi vidate sunt următoarele: energia solară este practic inepuizabilă, este o formă
de energie nepoluantă, este disponibilă pretutindeni, este gratuită, au coeficientul de performanță mai ridicat decât în cazul colectoarelor solare cu captatoare plane.
Dezavantajele utilizării energiei solare sunt radiația solară, ciclul anotimpurilor și
condițiile meteorologice locale. Variabilitatea radiației solare atrage după sine necesitatea
prevederii în sistemele energetice solare a unor subsisteme de stocare a energiei în
scopul asigurării livrării de energie în funcție de cerere. O trăsătură importantă a unui
colector solar este gradul de eficacitate. Acesta este definit ca raportul dintre energia
transmisă de colector substanței care trebuie încălzită și energia solară primată de colector.
Un alt avantaj îl reprezintă faptul că suprafață fiind mereu perpendiculară pe direcția
razelor solare, energia absorbită este aproape constantă în cursul zilei.
Sistemele fotovoltaice sunt recomandate a fi orientate către sud. Dacă orientarea perfect
sudică nu este posibilă, o orientare între sud-est și sud-vest, de asemenea, oferă randament ridicat. Înclinația cea mai bună este între 35 și 45 de grade față de orizontală. Sistemele pot fi amplasate pe acoperiș înclinat, pe acoperiș plat sau pe un suport pe sol. Amplasarea cea mai ieftină este pe acoperiș cu înclinația corespunzătoare, celelalte variante fiind mai costisitoare. Având în vedere că un sistem fotovoltaic are durata de viață estimată la 25-30 de ani, trebuie să fie montat cu suporți și șine care rezistă și ele la fel de mult ca panourile.
Pompă de căldură cu vaporizarea directă în sol
Este cel mai fiabil tip de pompă de căldură cu eficiență ridicată, apropiată de sistemele
de pompe de căldură apă-apă. Agentul frigorific din pompa de căldură se evaporă
direct în pământ, în timp ce alte sisteme de pompe de căldură utilizează un agent intermediar care consumă o energie utilizată pentru circularea acestuia, care duce implicit
la scăderea randamentului pompei de căldură. Pompele de căldură cu vaporizare directă în
sol au colectoare de cupru cu un diametru de 12 mm, izolate anticoroziv cu polietilena de
înaltă densitate, prin care agentul frigorific își absoarbe căldură din pământ. Aceste colectoare sunt dispuse de la 1,2 m până la 1,5 m în adâncime și pe o suprafață de circa 1,5 din suprafață de încălzit. Mărimea acestei suprafețe este influențabilă cu ajutorul izolației termice a clădirii sau cu reducerea pierderilor de căldură ale clădirii. Căldură absorbită este amplificată de compresorul din pompa de căldură și transmisă la încălzirea în pardoseală.
Într-o zi soarele produce de 17.000 de ori mai multă energie decât au nevoie
locuitorii Pământului. O parte din această energie solară este înmagazinată în
mari cantități în aer, în apă și în sol.
Pompele de căldură apă-apă
Acestea sunt cele mai eficiente sisteme de pompe de căldură, sursa de energie fiind apa
din pânza freatică. Există mai multe modalități de extragere a apei din pânză freatică, fie din puțuri forate și tubate, fie din fântâni, în funcție de ce debit este nevoie și de la ce adâncime se extrage apă. Pentru a putea folosi însă o pompă de căldură de acest tip fără probleme de fiabilitate în timp este nevoie de realizarea puțurilor conform normelor în vigoare, testarea puțului la debitul de apă, verificarea sensului de curgere a apei din pânza freatică precum și calitatea chimică a acesteia.
Trebuie subliniat faptul că o pompă de căldură nu modifică cu nimic proiectul de arhitectură, nici terenul nu va fi stricat în jurul casei când se montează aceste colectoare,
deoarece acestea vor fi acoperite cu un strat de 1,6 m de pământ.
Vezi și: TVA de 5% pentru pompele de căldură, panourile fotovoltaice şi panourile solare termice
Pompă de căldură aer-apă
Pompă de căldură extrage căldura prezentă în mediul înconjurător natural (aer) și
o cedează în interiorul locuinței pentru încălzirea acesteia. Principiul constă în captarea
căldurii din aerul exterior cu ajutorul pompei de căldură. Există trei variante de instalații de
acest gen: pompă de căldură aer-apă cu unitatea exterioară, pompă de căldură aer-apă cu unitatea interioară și pompă de căldură aer-apă varianta split.
Sistemul aer-apă este un sistem relativ simplu de montat și nu necesită lucrări speciale de amenajare. Vaporizatorul este compus dintr un radiator cu lamele din interiorul
căruia este vaporizat agentul frigorific, care preia căldură din aerul vehiculat prin acest radiator cu ajutorul unui ventilator axial. În comparație cu celelalte tipuri de pompe
de căldură, coeficientul de performanță al pompelor de căldură aer-apă (COP) este de
maximum 4, rezultând astfel un coeficient mai scăzut.
