Modalități de integrare a pompelor de căldură geotermale în sistemele moderne de încălzire

Abstract

Lucrarea este dedicată analizei posibilităților de integrare a pompelor de căldură geotermale în sistemele moderne de încălzire și răcire utilizate în clădirile eficiente energetic. Actualitatea temei este determinată de necesitatea reducerii consumului de energie și a emisiilor de gaze cu efect de seră în sectorul construcțiilor, precum și de extinderea utilizării surselor regenerabile de energie. Scopul lucrării constă în evaluarea soluțiilor de integrare a pompelor de căldură geotermale în instalațiile moderne de climatizare și în analiza performanței energetice și economice a acestora prin aplicarea unui studiu de caz. Metodologia de cercetare include analiza literaturii de specialitate și a cadrului normativ, studiul principiului de funcționare al pompelor de căldură geotermale, determinarea necesarului de energie termică și de răcire al clădirii analizate, precum și dimensionarea sistemului geotermal propus. Totodată, au fost evaluați indicatorii de performanță energetică, precum COP și SCOP, și a fost realizată o analiză tehnico-economică și de mediu. Rezultatele obținute demonstrează că integrarea pompelor de căldură geotermale în clădirile eficiente energetic poate conduce la reducerea consumului de energie primară, la diminuarea costurilor de exploatare și la scăderea emisiilor de CO₂ comparativ cu sistemele convenționale de încălzire și răcire. Analiza efectuată confirmă fezabilitatea tehnică și economică a soluției propuse și evidențiază avantajele utilizării energiei geotermale în clădirile moderne.

The paper is focused on the analysis of integration methods of geothermal heat pumps into modern heating and cooling systems used in energy-efficient buildings. The relevance of the topic is determined by the need to reduce energy consumption and greenhouse gas emissions in the building sector, as well as by the increasing use of renewable energy sources. The main objective of the research is to evaluate the integration solutions of geothermal heat pumps into modern climate control systems and to analyze their energetic and economic performance through a case study. The research methodology includes literature review and analysis of the regulatory framework, study of the operating principles of geothermal heat pumps, calculation of the heating and cooling demand of the analyzed building, and sizing of the proposed geothermal system. In addition, energy performance indicators such as COP and SCOP were evaluated, and a techno-economic and environmental analysis was carried out. The obtained results demonstrate that the integration of geothermal heat pumps into energy-efficient buildings can reduce primary energy consumption, operational costs, and CO₂ emissions compared to conventional heating and cooling systems. The performed analysis confirms the technical and economic feasibility of the proposed solution and highlights the advantages of using geothermal energy in modern buildings.