Cum arăta o casă eficientă energetic, concepută de Bosch acum 47 de ani, şi ce tehnologii avea

În zilele noastre, vorbim tot mai des despre case eficiente energetic, concepute să consume cât mai puţină energie, cu un randament cât mai mare, prin metode inteligente. Cu costuri uriaşe la combustibilii clasici precum gazul natural, dar şi în dorinţa de avea soluţii ce nu ard hidrocarburi şi nu emit CO2, vorbim tot mai des despre pompe de căldură ca una din soluţiile de bază pentru a spori eficienţa unei case. Şi adeseori mulţi dintre noi avem impresia că pompele de căldură sunt o tehnologie relativ nouă, care ar fi cumva încă neexplorată până la sfârşit şi ar avea lucruri necunoscute de demonstrat în timp. Exemplul unei case eficiente energetic construite de Bosch acum 47 de ani, însă, ne arată câte din tehnologiile pe care le considerăm noi şi fireşti azi existau deja şi atunci. Ba chiar şi câte din metodele de a construi sau repara casele azi erau deja cunoscute atunci, în anul 1976!

Casa despre care vorbim azi a fost construită de Bosch în anul 1976 în urma crizei mondiale a petrolului, din 1973. Şocul suferit atunci de omenire i-a făcut pe mulţi să înţeleagă că petrolul, gazele şi oricare alte hidrocarburi scoase din pământ sunt finite şi există multe alte soluţii şi tehnologii ce ar putea înlocui acele hidrocarburi, crescând substanţial randamentul.

Deja în 1975, la doar doi ani după începerea crizei petrolului, Bosch a pus în producţia de serie primele sale pompe de căldură prin divizia Junkers. Nu, nici măcar în anul 1975 nu vorbim despre primele pompe de căldură din lume, pentru că în edificiul primăriei din Zurich, spre exemplu, funcţiona din anul 1938, un sistem de încălzire pe bază de pompă de căldură! Şi tot între 1936 şi 1938 a fost construită în Cehoslovacia clădirea inovatoare din Zlin, care avea deja un sistem de funcţiona pe principiul pompei de căldură. Iar în SUA încă de la începutul anilor 1920 se fabricau aparate de aer condiţionat care începuseră să aibă şi funcţie de încălzire, folosind acelaşi principiu al pompelor de căldură, de generare a căldurii prin compresarea lichidului refrigerant. Şi asta pentru că principiul pompei de căldură a fost descoperit încă în 1852 şi demonstrat experimental în 1853 de Peter Ritter von Rittinger. Deci tehnologia e descoperită şi cunoscută deja de 170 de ani, iar pompele de căldură nu sunt o noutate apărută acum câţiva ani! Da, în ultimii ani acestea au cunoscut o dezvoltare majoră, datorită cererii şi sunt mult mai performante şi eficiente, dar principiul lor de funcţionare e cunoscut de foarte mult timp!

Foto: Pompă de căldură modernă

Ei bine, împins de criza petrolului, în 1975 Bosch lansează în producţie primele sale pompe de căldură, nu înainte a de a face o demonstraţie publică pe exemplul unei case din orăşelul Wernau am Neckar, începând construcţia acesteia în ianuarie 1975. E casa despre care vorbim azi şi care avea numele de Tritherm, nume care-i sugera 3 metode de a genera căldură.

Casa a fost concepută ca una exemplu pentru o reşedinţă de familie. Avea 174 metri pătraţi locativi şi, împreună cu subsolul, avea 1.400 metri cubi de spaţiu interior. Şi acea casă avea o pompă de căldură mai sofisticată decât ne putem imagina!

Pompa de căldură avea unitatea exterioară montată sus, în apropiere de acoperiş, pentru a capta căldura din aer. Doar că circuitul era încălzit nu doar de căldura captată şi ci de circulaţia prin colectoare solare de pe acoperiş, cu o suprafaţă de circa 40 metri pătraţi. Circuitul mergea mai departe spre o unitate de stocare a căldurii. În perioadele mai calde ale anului, sau vara, această parte de circuit, cu tot cu colectoarele solare, era suficientă pentru a garanta apă caldă menajeră. În perioadele mai reci, circuitul mergea mai departe spre unitatea interioară a pompei de căldură, unde avea loc transferul de căldură în circuitul de încălzire al casei, pompa folosind electricitate, bineînţeles.

Apa încălzită de pompă era furnizată spre un circuit de podea încălzită din casă, pentru că transferul de căldură de la podea spre aerul din casă e mai eficient şi astfel temperatura apei în sistem poate fi menţinută mai jos. E ceva ce auzim adeseori în zilele noastre, nu-i aşa? Ei bine, cei de la Bosch calculaseră deja totul în 1976. Şi încă de atunci, pompa de căldură putea asigura şi încălzirea apei calde menajere. Dar, pentru că pe atunci compresoarele pompelor nu erau la fel de performante ca azi, se considera că-n zilele foarte friguroase de iarnă, s-ar putea ca pompa să nu reuşească să ofere căldura dorită, motiv din care casa Tritherm avea şi un cazan de rezervă, care funcţiona cu o mică butelie de gaz.

Foto: Schema de bază a sistemului de încălzire din casa Tritherm, anul 1976

Întreg sistemul casei avea 14 regimuri diferite de funcţionare, de fapt, ce dirijau de unde să se preia căldura, şi care parte din circuit să se folosească, cu care funcţii incluse. Dar e cert că rezultatele de eficienţă energetică au fost formidabile — casa Tritherm a arătat că poate consuma sub 10% din energia pe care ar fi consumat-o dacă s-ar fi încălzit cu un cazan obişnuit cu flacără! Deci toate tehnologiile ei, de la pompa de căldură, până la colectoare solare şi încălzirea în podea, au adus 90% economie de energie!

Foto: Schema generală de funcţionare a unei pompe de căldură

De ce nu s-au implementat rapid toate acele tehnologii atunci, dacă eficienţa a fost atât de bună? Ei bine, unele s-au implementat lent pe parcurs, altele au fost prea scumpe, iar altele au fost ignorate pentru că era mai uşor să se ardă gaz şi cărbune din abundenţă. Dar tehnologia pompelor de căldură s-a dezvoltat oricum. Bosch spre exemplu, în urma cercetărilor din această casă, a lansat în 1980 o nouă generaţie de pompe de căldură care puteau încălzi apa până la 50 de grade.

În Suedia, s-a înrădăcinat tehnologia pompelor de căldură cu tuburi forate în adâncul pământului, până se dă de ape subterane, pentru ca din acea apă mult mai caldă decât aerul de iarnă să se facă preluarea iniţială a căldurii de către pompă şi să se consume mai puţin pentru compresare. Iar azi există deja pompe mult mai variate, mult mai eficiente în randament şi care pot asigura temperaturi finale mult mai mare, chiar dacă operează la temperaturi de minus afară, în condiţii de iarnă. Dar experimentul acestei case eficiente energetice Bosch din 1976 ne arată cât de mult timp am pierdut, ca omenire, prin dezvoltarea lentă a unor tehnologii care erau deja descoperite şi cunoscute iniţial până şi atunci! Tocmai de asta şi astăzi, când auzim uneori că un domeniu sau altul încă n-ar fi pregătit pentru o schimbare sub forma unui salt major în randament şi eficienţă energetică, de cele mai multe ori nu e decât o scuză în dorinţa de a perpetua o soluţia actuală mai comodă, când, de fapt, implementarea de asemenea schimbări poate da efecte de scară largă mult mai devreme.