Cum alegi o pompă de căldură

Produsele sunt în curs de pregătire.

Dar puteţi vizualiza alte categorii.

Cum să alegeți o pompă de căldură - ghid complet pentru alegerea tipului, puterii și parametrilor surselor de încălzire pentru o casă de familie.

De ce în prezent atâția oameni aleg pompa de căldură

Pompa de căldură s-a transformat în ultimii câțiva ani de la o tehnologie periferică în una dintre cele mai frecvent considerate surse de încălzire pentru construcții noi și reabilitări în Slovacia. Motivul este simplu - preia cea mai mare parte a energiei necesare pentru încălzire direct din mediul înconjurător (aer, pământ sau apă) și pentru „pomparea” acesteia la o temperatură mai ridicată are nevoie doar de o fracțiune din această energie sub formă de electricitate. În timp ce un încălzitor electric clasic transformă 1 kWh de electricitate în 1 kWh de căldură, o pompă de căldură obișnuită produce din aceeași 1 kWh de electricitate în mod tipic 3 până la 4,5 kWh de căldură. Exact acest raport este motivul pentru care o pompă de căldură se justifică pe termen lung chiar și cu o investiție inițială mai mare față de o centrală pe gaz.

În același timp, alegerea unei pompe de căldură nu este o chestiune simplă de genul „iau cea mai puternică, ca să am siguranța”. Un tip ales greșit, o putere subdimensionată sau, dimpotrivă, supradimensionată poate reduce semnificativ eficiența operațională, scurtează durata de viață a compresorului și, în final, poate prelungi rata de returnare a investiției cu ani. Acest articol vă va conduce prin toți pașii pe care ar trebui să-i parcurgeți înainte de cumpărare - de la alegerea tipului de pompă, prin dimensionarea corectă a puterii, până la parametrii pe care vă justifică să-i examinați în fișa tehnică.

O observație importantă la început: acest articol este pur informațional și consultativ. Nu specifică modele concrete sau prețuri ale unor produse anume - scopul său este ca, după ce îl citiți, să știți ce întrebări să puneți, cum să faceți calculele și ce să evitați, indiferent de unde alegeți să cumpărați pompa de căldură.

Cum funcționează o pompă de căldură - în scurt

Principiul este același ca la un frigider, doar că inversat. Agentul frigorific din circuitul pompei se evaporă în așa-numitul evaporator la o temperatură și presiune joasă și, în acest proces, preia căldura din mediul înconjurător (aer, pământ sau apă). Compresorul comprimă apoi aburul agentului frigorific, ceea ce crește semnificativ temperatura acestuia. Agentul fierbinte apoi cedează căldura în apa de încălzire (către radiatoare, încălzire în pardoseală sau rezervorul de apă caldă menajeră) și, în acest proces, se răcește și condensează. Prin valva de expansiune, presiunea scade din nou și ciclul se repetă. Singura energie pe care o introduceți real în întregul proces este electricitatea necesară pentru a pune în funcțiune compresorul și pompele de circulație - restul căldurii „este luat” de pompă din mediu gratuit.

Exact acest raport dintre electricitatea introdusă și căldura obținută este exprimat prin mărimea COP (Coefficient of Performance) pentru performanța imediată și SCOP (Seasonal COP) pentru performanța medie sezonieră pe durata întregului perioade de încălzire. Din punctul de vedere al cumpărătorului, SCOP este mult mai important, deoarece ține cont și de modul în care funcționează pompa în frig, când sursa de căldură (de exemplu, aerul exterior) este mai rece și pompa trebuie să lucreze mai intens.

Trei tipuri de bază de pompe de căldură

Aer-apă (tipul cel mai răspândit)

Pompa preia căldura din aerul exterior prin unitatea exterioară (similară cu cea a unui aer condiționat, doar mai mare) și o transferă în apa de încălzire în unitatea interioară sau direct într-o unitate combinată. Aceasta este alegerea cea mai frecventă pentru casele de familie și în Slovacia, deoarece instalarea nu necesită niciun fel de lucrări de teren - este suficient să plasați unitatea exterioară pe o suprafață compactă sau pe o consolă lângă casă. SCOP sezonier tipic pentru acest tip variază între 3,2 și 4,5, în funcție de modelul concret, zona climatică și temperatura apei de încălzire cu care funcționează sistemul.

Dezavantajul este că eficiența scade odată cu creșterea frigului - în cele mai reci zile ale anului (sub -10 până la -15 °C) COP este semnificativ mai scăzut decât în timpul temperaturilor de primăvară sau toamnă, în jur de +7 °C. Din acest motiv, în majoritatea proiectelor se calculează un așa-numit punct bivalent (vezi mai jos).

Pământ-apă (colector teric sau sondă)

Căldura este preluată din pământ - fie printr-un colector teric plan amplasat la o adâncime de aproximativ 1,2 până la 1,5 metri pe o suprafață egală cu 1,5 până la 2 ori aria încălzită a casei, fie printr-o sondă verticală la o adâncime de 80 până la 150 de metri (în funcție de condițiile geologice și de puterea necesară). Temperatura pământului este mult mai stabilă pe durata anului decât temperatura aerului (în condițiile noastre tipic între 8 și 12 °C), așa că pompele de căldură de tip pământ-apă ating COP-uri mai mari și mai stabile, în mod obișnuit între 4,0 și 5,0, chiar și în ierni reci.

Compensarea pentru eficiența mai mare este o investiție inițială mult mai mare (lucrări de teren sau sondă) și nevoia de un teren suficient de mare pentru colectorul plan, respectiv a unei autorizații pentru sondă adâncă. Rata de returnare a diferenței de investiție față de varianta aer-apă depinde de locația concretă și de prețurile energiei, în general se situează între 8 și 15 ani.

Aer-aer (unități de climatizare în modul de încălzire)

Este vorba, în principiu, despre unități split de climatizare care pot funcționa și în modul invers, de încălzire. Căldura nu este transferată în apă, ci direct în aerul camerei. Investiția este cea mai mică dintre toate cele trei tipuri și instalarea cea mai simplă, dar sistemul nu poate încălzi apa caldă menajeră sau alimenta radiatoarele sau încălzirea în pardoseală - este mai potrivit ca sursă de încălzire suplimentară sau locală (de exemplu, pentru o singură cameră, o casă de vacanțe sau ca completare a unui sistem de încălzire existent), nu ca sursă unică centrală pentru întreaga casă de familie. COP sezonier aici variază obișnuit între 3,0 și 4,0.

Compararea vizuală a celor trei tipuri

COP și SCOP - cele mai importante cifre din fișa tehnică

La compararea modelelor concrete vă veți întâlni cu mai multe valori COP, întotdeauna indicate pentru o combinație specifică de temperatură exterioară și temperatură a apei de încălzire (de exemplu, „COP la A7/W35” înseamnă aer exterior +7 °C, temperatura apei la ieșire 35 °C). Cu cât este mai mică temperatura cerută pentru încălzirea apei, cu atât mai mare este COP-ul pompă de căldură obține - de aceea pompele de căldură funcționează mult mai bine cu încălzire în pardoseală (tipic 30-35 °C) decât cu radiatoare la temperaturi ridicate (45-55 °C).

Proprietatea cheie a pompelor de căldură cu aer ca sursă de căldură este faptul că randamentul lor se modifică pe parcursul anului în funcție de temperatura exterioară. La o temperatură de +7 °C (temperatură normală de toamnă/primăvară) o pompă de calitate obține un COP de aproximativ 4,0. La scăderea temperaturii la 0 °C, COP-ul scade la aproximativ 3,2. La -7 °C (temperatură obișnuită de îngheț în România) este doar de aproximativ 2,6, iar în înghețul extrem de -15 °C COP-ul poate ajunge la valoarea de 2,0. Din acest motiv SCOP-ul sezonier este mai important decât valoarea COP unică la o singură temperatură - reflectă în mod real cum funcționează pompa pe durata întregului sezon de încălzire, nu doar în condiții ideale.

Cum se modifică COP-ul în funcție de temperatura exterioară

Din grafic se observă de ce este important să știți zona climatică în care se află casa și de ce furnizorii calculează cu așa-numitul punct bivalent - temperatura sub care pompa de căldură singură nu mai poate acoperi pierderea termică a casei și intervine o sursă suplimentară (bivalentă), cel mai adesea o bară de încălzire electrică integrată direct în pompă. Pentru majoritatea localităților din România, punctul bivalent se setează undeva între -5 °C și -10 °C - în practică, înseamnă că pompa acoperă singură aproximativ 95-98 % din nevoia anuală de căldură și doar în câțiva dintre cei mai înghețați zile ale anului i se oferă ajutor de la sursa suplimentară.

Cum să alegeți corect puterea pompei de căldură

Ceal mai frecventă greșeală la alegerea unei pompe de căldură nu este tipul greșit, ci puterea greșită - fie subdimensionată (pompa nu reușește să acopere nevoia în îngheț și trebuie să încălzească frecvent cu bară electrică, ceea ce crește semnificativ consumul), fie supradimensionată (pompa pornește și se oprește prea des - așa-numitul ciclare - ceea ce reduce durata de viață a compresorului și scade randamentul real față de valorile din catalog).

Procedura corectă de alegere a puterii pornește întotdeauna de la calculul pierderii termice a casei, nu de la suprafața planșeului estimată „din ochi”. Pierderea termică se calculează conform normei STN EN 12831 și ia în considerare suprafața și orientarea construcțiilor de înveliș, grosimea și tipul izolației, dimensiunea și tipul ferestrelor, înălțimea camerelor și zona climatică. Orientativ (și doar orientativ, un calcul exact nu-l înlocuiește nimic) pierderea termică într-o casă obișnuită în zona climatică medie a României este:

Casă nouă cu izolare conform normelor actuale (standard energetic scăzut sau pasiv): aproximativ 30-50 W pe m² de planșeu
Casă mai veche izolată suplimentar (cu ferestre bune): aproximativ 50-70 W pe m²
Casă mai veche neizolată: 80-120 W pe m² sau mai mult

Pentru o casă orientativă cu o suprafață de 120 m², aceasta înseamnă o pierdere termică de aproximativ 5-6 kW pentru o casă nouă, 7-8 kW pentru o casă veche izolată și 10-12 kW sau mai mult pentru o casă veche neizolată. Aceste cifre servesc doar ca orientare inițială înainte de a decide ce ordin de mărime a puterii veți avea nevoie - obligatoriu ar trebui să fie întotdeauna un calcul de la proiectant sau de la firma de montaj pe baza unui certificat energetic real și a stării reale a casei.

De ce nu trebuie să calculați pentru cel mai înghețat zi a anului

Abordarea obișnuită „la naiba, vreau o pompă pentru cel mai înghețat anual” duce direct la supradimensionare. Temperatura exterioară de proiectare pentru calculul pierderii termice (de exemplu -12 °C sau -15 °C în funcție de localitate) apare doar în câteva zile pe an pe parcursul sezonului de încălzire - majoritatea sezonului are loc la temperaturi între 0 °C și +10 °C, unde pompa are cel mai mare randament. Din acest motiv, puterea pompei se proiectează obișnuit pentru a acoperi 90-100 % din pierderea termică la temperatura de proiectare, iar restul vârfurilor extreme o preia sursa bivalentă - este o soluție mai economică decât să cumpărați o pompă mai mare și mai scumpă doar pentru câteva zile pe an.

Procedura de proiectare a puterii - o schemă clară

Alți parametri, la care este bine să acordați atenție

Temperatura apei de încălzire și tipul corpurilor de încălzire

Conform cu menționările anterioare, cu cât temperatura apei de încălzire este mai scăzută, cu atât COP-ul este mai mare. Încălzirea în pardoseală, care funcționează cu o temperatură a apei de 30-35 °C, este deci partenerul ideal pentru o pompă de căldură. Dacă casa este încălzită cu radiatoare clasice proiectate pentru o temperatură mai ridicată (de exemplu 55/45 °C), atunci este nevoie fie să se prevadă o eficiență mai scăzută a sistemului în ansamblu, fie (dacă bugetul și starea casei îl permit) să se evalueze înlocuirea acestora cu radiatoare de temperatură scăzută, mai mari, care pot oferi aceeași putere termică la o temperatură mai scăzută a apei, datorită unei suprafețe de schimb termic mai mari.

Nozimea unității externe

Unitățile externe ale pompelor de căldură aer-apă și aer-aer conțin un ventilator și un compresor, care generează zgomot. Valorile obișnuite ale puterii acustice variază între 55 și 65 dB(A), măsurate direct la unitate, ceea ce, la o distanță de câțiva metri și cu scăderea naturală a zgomotului în funcție de distanță, scade la nivelul unei conversații obișnuite sau chiar mai jos. Cu toate acestea, este important, în proiectarea amplasării, să se țină cont de distanța față de camera de zi (proprietarului și a vecinilor) și față de limita terenului – limita de atenuare a zgomotului noaptea are limitele sale legislative, iar vecinul cu camera de zi sub fereastra la care este direcționat aerul evacuat de la unitate poate fi legitim nemulțumit. Fabricanții oferă astăzi și un mod de funcționare tăcut (silent), care reduce turația ventilatorului și zgomotul cu câțiva decibeli, în schimbul unei puteri ușor mai mici în acel moment.

Agentul frigorific și profilul său ecologic

Modelele mai vechi foloseau agenți frigorifici cu un GWP (Potentialul de Încălzire Globală) ridicat, iar modelele mai noi tind tot mai des să treacă la agenți frigorifici cu un GWP scăzut (de exemplu R290 – propan), care sunt mai prietenoși cu mediul în caz de fuga, însă necesită măsuri de siguranță mai stricte la montare, datorită inflamabilității. La compararea modelelor este util să se verifice ce agent frigorific este folosit și ce valoare GWP are – din punct de vedere ecologic și pe termen lung, mai bine este mai mic, chiar și în contextul viitoarelor reglementări europene privind gazele F.

Consumul de energie și modul de reglare a puterii (on/off vs. reglare inversoare)

Pompele de căldură moderne folosesc aproape exclusiv compresor inversor, care modifică în mod continuu turația (și deci puterea) în funcție de nevoia reală a casei, în locul vechiului principiu al pornirii și opririi la putere maximă. Reglarea inversoare înseamnă mai puține cicluri, o temperatură interioară mai stabilă și, în general, o eficiență reală (nu doar catalog) mai mare în perioadele de tranziție ale anului, când casa are nevoie doar de o parte din puterea maximă a pompei.

Prepararea apei calde menajere

Majoritatea pompelor de căldură aer-apă și pământ-apă pot încălzi, în paralel cu încălzirea, și apa din boilerul de apă caldă menajeră (ACM). Trebuie să se țină cont, însă, că încălzirea ACM se face la o temperatură mai ridicată (în mod obișnuit 50-55 °C, pentru prevenirea legionelozei), decât încălzirea prin pardoseală, ceea ce reduce ușor COP-ul mediu în timpul încălzirii apei față de regimul obișnuit de încălzire. Unele sisteme combină deci pompa de căldură cu un încălzitor electric suplimentar pentru ACM sau cu un rezervor mai mare, care se încălzește în afara perioadelor de vârf (de exemplu, noaptea, când tariful electric este mai ieftin).

Comparare orientativă a costurilor de exploatare

Calculul următor este doar un model ilustrativ, nu o ofertă de produs concret sau un preț actual al energiei – servește doar pentru a arăta în mod general, cu cât poate fi mai avantajoasă o pompă de căldură față de alte surse obișnuite de căldură. Să luăm în considerare un model de casă de familie cu o nevoie anuală de căldură pentru încălzire de 10 000 kWh (o valoare obișnuită pentru o casă de familie de dimensiune medie, bine izolată, din Slovacia):

Centrală termică pe gaz în condensare cu un randament de aproximativ 92 % are nevoie de aproximativ 10 870 kWh de gaz pentru a furniza 10 000 kWh de căldură.
Încălzire electrică directă (centrală termică electrică sau panouri de încălzire) cu un randament aproape de 100 % are nevoie de exact 10 000 kWh de electricitate.
Pompă de căldură cu un SCOP sezonier de 3,8 (o valoare realistă pentru o pompă aer-apă de calitate în condițiile noastre climatice) are nevoie doar de aproximativ 2 630 kWh de electricitate pentru a furniza aceeași cantitate de 10 000 kWh de căldură (10 000 / 3,8).

Fără să ne legăm de prețurile concrete ale energiei (care se schimbă și diferă în funcție de furnizor și tarif), din acest calcul este clar vizibil principiul: o pompă de căldură are nevoie doar de puțin peste o treime din cantitatea de electricitate necesară pentru un confort termic echivalent comparativ cu încălzirea electrică directă. Acest raport fizic (nu afirmații de marketing) este motivul pentru care pompele de căldură se justifică pe termen lung – economia concretă în euro pentru casa dumneavoastră și prețurile actuale ale energiei le putem calcula împreună individual.

Ilustrație - consumul de energie pentru aceeași cantitate de căldură

Erori frecvente la alegerea pompei de căldură

În urma anilor de experiență cu echipamentele de încălzire, ne-am întâlnit repetat cu câteva greșeli tipice, la care se poate evita:

Alegerea puterii în funcție de suprafața casei, fără a calcula pierderea termică. Așa cum am arătat mai sus, două case de aceeași dimensiune pot avea pierderi termice diferite cu până la 100 %, în funcție de calitatea izolației și a geamurilor. Estimarea „din ochi” conduce adesea la o supradimensionare.

Ignorarea temperaturii instalației de încălzire. Cumpărătorii se concentrează asupra SCOP-ului din cataloage, dar uită că valoarea reală în casa lor depinde de temperatura la care va funcționa efectiv pompa – radiatoarele la temperatură ridicată reduc semnificativ eficiența reală față de valoarea catalog, măsurată la temperatură scăzută.

Subestimarea zgomotului unității externe. Amplasarea prea aproape de camera de zi (proprietarului sau a vecinului) poate duce la probleme pe termen lung, care se remediază greu și costisitor (acoperișuri antizgomot, mutarea unității).

Uitarea surselor bivalente și a reglării acestora. Dacă sursa bivalentă (de obicei o bară electrică în pompă) se activează prea devreme sau prea des din cauza unei reglări incorecte, consumul de electricitate poate crește semnificativ față de așteptări, chiar dacă pompa este dimensionată corect.

Subestimarea reglării hidraulice a instalației. Pompă de căldură este sensibilă la debitul corect de apă prin schimbător și la reglarea corectă a circuitelor de încălzire – o hidraulică neglijată poate reduce eficiența reală a sistemului, indiferent de calitatea pompei.

Concluzie - la ce să acordați atenție la alegere

Dacă aveți de reținut doar câteva puncte din acest articol, fie acestea: în primul rând, lăsați-vă calcula pierderea termică reală a casei, nu doar o estimare pe baza suprafeței. În al doilea rând, alegeți tipul pompei în funcție de spațiul disponibil, buget și orizontul de recuperare – aer-apă pentru majoritatea caselor obișnuite, pământ-apă dacă aveți teren și planificați pe termen lung. În al treilea rând, verificați SCOP-ul la temperatura reală a instalației de încălzire a casei dumneavoastră, nu doar la cea mai bună valoare din cataloage. În al patrulea rând, nu subestimați reglarea hidraulică și amplasarea unității externe în ceea ce privește zgomotul. În final, țineți cont de faptul că economia reală depinde de combinația unei puteri bine alese, a tipului de instalație de încălzire și a prețurilor actuale ale energiei – niciun număr de pe internet nu poate înlocui un calcul individual pentru casa dumneavoastră.

Întrebări frecvente

Se justifică instalația unei pompe de căldură și într-un imobil vechi, neizolat termic?

Da, dar cu rezerve. Un imobil neizolat termic are o pierdere termică mai mare, deci va avea nevoie de o pompă mai puternică (și deci mai scumpă), iar randamentul real SCOP va fi mai scăzut dacă imobilul este încălzit cu radiatoare la temperaturi ridicate. În multe cazuri se justifică cel puțin o izolare parțială (acoperiș, ferestre) înainte de instalarea pompei sau simultan cu aceasta - investiția în izolare se va recupera sub forma unei pompe mai mici (mai ieftine) și a unui randament de exploatare mai mare.

Se poate combina o pompă de căldură cu un centrală termică pe gaz existentă?

Da, această soluție se numește sistem hibrid - pompa de căldură acoperă cea mai mare parte a sezonului de încălzire, în timp ce centrala termică pe gaz veche servește ca sursă de rezervă sau de vârf în cele mai reci zile, în locul unei bare de încălzire electrică. Această soluție poate fi interesantă mai ales acolo unde centrala termică este încă funcțională și nu se dorește o investiție imediată în înlocuirea ei.

Cât durează o pompă de căldură și ce se uzită cel mai frecvent?

Durata de viață normală a unei pompe de căldură de calitate este de aproximativ 15-20 de ani, iar cu întreținere regulată chiar și mai mult. Cel mai solicitat component este compresorul, ale cărui caracteristici de durabilitate depind direct de numărul de porniri și oprirea (ciclări) - de aceea este atât de importantă dimensiunea corectă a puterii, atât din punct de vedere al eficienței, cât și al fiabilității pe termen lung.

Este nevoie de permis de construcție pentru o pompă de căldură?

Pentru o pompă aer-apă se poate face doar o declarație de modificări de construcție sau instalarea este considerată ca lucrări de întreținere, deoarece nu se intervine în structura portantă a imobilului sau a terenului într-un mod extins - procedura exactă însă variază în funcție de comună și este recomandat să se verifice în prealabil la primărie. În cazul unui foraj de pământ situația este mai complexă, deoarece este vorba de o activitate miniernă care trebuie declarată la oficiul de minere și în unele cazuri chiar și de la oficiul de apă, dacă forajul intră în contact cu apa subterană.

Poate o pompă de căldură înlocui complet centrala termică fără nicio modificare a instalației de încălzire?

Nu automat. Dacă imobilul este încălzit cu radiatoare la temperaturi ridicate, proiectate pentru temperaturi de 70-90 °C (tipice pentru instalații vechi cu centrală termică pe gaz sau pe combustibil solid), este necesar să se ia în considerare fie un randament mai scăzut al pompei, fie înlocuirea sau completarea radiatoarelor cu variante la temperaturi joase cu o suprafață mai mare. O expertiză tehnică specializată înainte de înlocuirea surselor este întotdeauna recomandată.

Este zgomotoasă pompa de căldură și în interiorul imobilului?

Unitatea interioară (dacă este separată de cea exterioară) conține în principal o pompă de circulație și electronice, iar zgomotul său este de obicei comparabil cu cel al unei mașini de spălat sau mai mic și, la o amplasare corectă (încăpere tehnică, nu camera de culcare), practic imperceptibil. Sursa principală de zgomot este aproape întotdeauna unitatea exterioară cu ventilatorul.

Subiecte conexe

Întregul asortiment îl găsiți în categoria principală Pompe de căldură.

Aveți întrebări legate de această temă?

Nu reușiți să luați o decizie sau aveți o situație concretă în gospodăria dumneavoastră? Scrieți-ne - cu plăcere vă vom oferi sfaturi.