Pompă de căldură aer-apă vs. sol-apă – care este mai avantajoasă?

Această întrebare se pune probabil la fiecare comandă, unde clientul dvs. consideră o pompă de căldură. Răspunsul nu este niciodată simplu – depinde de teren, de casă, de buget și de ceea ce așteptați de la sistem pe termen lung. În decursul anilor de practică am văzut ambele tehnologii funcționând bine și prost – totul depinde de alegerea și instalarea corectă pentru situația specifică. Acest articol vă va ajuta să înțelegeți diferențele cu adevărat în profunzime, nu doar superficial, și vă va face pe dvs. un client informat, care știe ce comandă și de ce.

Principiul de bază: de unde ia pompa de căldură căldura

Ambelte tehnologii funcționează pe același principiu fizic – pompa de căldură „mută" energia termică dintr-un mediu cu temperatură mai scăzută într-un mediu cu temperatură mai ridicată, consumând electricitate doar pentru a pune în funcțiune compresorul și pompele. Diferența este în de unde ia această căldură.

Aer-apă (prescurtat AW sau pompă de căldură aer): Unitatea exterioară aspiră aerul din jur și extrage energia termică din acesta folosindu-se de un evaporator. Aerul este un sursă inepuizabilă, este peste tot, iar astfel sistemele sunt ușor de instalat – unitatea exterioară stă lângă casă, se conectează la unitatea interioară (sau direct la rețea) și asta este esențialmente tot.

Sol-apă (prescurtat GW sau pompă de căldură geotermală): Căldura se ia din sol, fie prin colector orizontal (tuburi orizontale într-o adâncime de aproximativ 1,2–1,5 m), fie prin găuri verticale (de obicei 80–150 m adâncime). Solul are o temperatură stabilă în aceste adâncimi pe tot parcursul anului – în cazul colectorului orizontal de 5–10 °C, iar în cazul găurilor chiar 10–12 °C. Această stabilitate este esențială pentru eficiența sistemului.

Datele care decid: COP și SCOP

Cel mai important indicator al performanței unei pompe de căldură este COP (Coefficient of Performance) – raportul dintre puterea termică obținută și energia electrică consumată. Dacă pompa are COP 4, înseamnă că din 1 kWh electricitate produce 4 kWh căldură. Un indicator mai real pentru funcționarea pe durata anului este SCOP (Seasonal COP), care ține cont de toată perioada de încălzire, inclusiv zilele înghețate.

Aici tehnologiile se deosebesc semnificativ:

• Aer-apă: COP de vară poate fi 4,5–5,5, dar atunci când afară este -15 °C, COP scade la 2,0–2,5. SCOP mediu pentru condițiile centrale europene este de aproximativ 2,8–3,5.
• Sol-apă (colector orizontal): Sursa este mai stabilă, COP variază mai puțin. SCOP se situează la 3,5–4,2.
• Sol-apă (găuri): Sursa de căldură cea mai stabilă, COP rămâne constant. SCOP poate ajunge la 4,0–5,0.

Ce înseamnă acest lucru în practică? O casă cu o nevoie anuală de căldură de 15 000 kWh la SCOP 3,0 consumă 5 000 kWh electricitate pe an. La SCOP 4,0 doar 3 750 kWh – diferența este de 1 250 kWh, ceea ce la un preț de 0,20 €/kWh înseamnă 250 € pe an. În 15 ani, aceasta reprezintă 3 750 €. Această diferență reală trebuie luată în considerare atunci când se compară cheltuielile inițiale.

Cheltuieli de investiții: unde se deosebesc valorile reale

Aceasta este punctul în care majoritatea clienților comit prima greșeală esențială – compară doar prețul dispozitivului însuși și uită de cheltuielile totale de instalare. Să ne uităm realist la ce vă va costa fiecare tehnologie.

Aer-apă: investiție inițială mai mică

Prețul pompei de căldură aer-apă pentru o casă obișnuită (putere 8–12 kW) variază între 3 500 și 9 000 €. Unitatea exterioară se montează pe fundație sau se suspendă pe perete, traseul frigorific leagă unitatea exterioară de cea interioară (de obicei 5–15 m), se face conexiunea cu sistemele de distribuție din casă. Cheltuielile totale de instalare, inclusiv materiale și muncă, sunt de obicei între 1 500–3 500 €. Investiția totală: 5 000–12 500 € pentru o casă obișnuită.

O parte dintre lucruri la care se uită în timpul instalării este protecția unității exterioare și accesoriile pentru funcționarea fiabilă. De exemplu, cablul de încălzire auto-regulat pentru pompele de căldură ITEC protejează evacuările de condens împotriva înghețului în timpul iernii – o mică detaliu, dar importantă pentru funcționarea fiabilă pe toată durata anului a pompei de aer.

Pământ-apă: preț inițial mai mare, dar cu justificare

Prețul dispozitivului însuși este comparabil sau ușor mai mare – între 5 000 și 12 000 €. Diferența o face colectorul de pământ sau forajele:

• Colector plan: Aveți nevoie de o suprafață de aproximativ 1,5–2 ori mai mare decât suprafața încălzită a casei – deci pentru o casă de 150 m², aproximativ 225–300 m² de grădină. Lucrările de excavare și materialul colectorului costă de obicei între 3 000 și 6 000 €.
• Foraje verticale: Un for de 100 m adâncime costă aproximativ 3 000–5 000 €, iar pentru o casă de 150 m² sunt de obicei necesare 2–3 foraje. Cheltuielile totale pentru foraje: 6 000–15 000 €. În plus, este necesară o autorizație de la cercetarea geologică și, în unele cazuri, și o autorizație de construcție.

Investiția totală pentru pământ-apă cu colector plan: 8 000–18 000 €. Pentru pământ-apă cu foraje: 11 000–27 000 €.

Diferența față de aer-apă poate fi între 3 000 și 15 000 €. Această sumă trebuie recuperată din economii la funcționare. În cazul unui COP mai mare și a duratei de viață mai lungi ale sistemelor geotermale, aceasta devine adesea mai avantajoasă pe termen lung – dar perioada de recuperare poate fi de 8–15 ani, în funcție de condițiile specifice.

Performanța în condiții extreme: când aer-apă rămâne în urmă

Unul dintre cele mai dezbătute subiecte este comportamentul pompelor de căldură aer în timpul înghețurilor. Aici trebuie să fim sinceri: majoritatea pompelor moderne de aer funcționează fără probleme până la −15 °C, iar unele modele premium chiar până la −25 °C. Dar scăderea temperaturii sursă (aerului) reduce direct puterea și COP.

În practică, asta arată așa: o pompă cu putere nominală de 10 kW la 7 °C/35 °C (A7/W35 – condiția standard de testare) poate livra doar 6–7 kW la −15 °C afară și COP-ul scade la 2,0–2,2. Acesta este încă utilizabil, dar combinat cu faptul că tocmai atunci este nevoie de mai multă căldură, poate apărea o situație în care pompa nu reușește să acopere nevoia și intervine încălzirea electrică suplimentară (funcționare bivalentă). Aceasta este energetic mult mai puțin eficientă și poate scumpe șmecheria în timpul iernilor reci.

Pompele geotermale nu au această problemă. Temperatura colectorului de pământ în ianuarie nu este mai mică decât în octombrie – rămâne întotdeauna între 0–10 °C (colector) sau 8–12 °C (foraje). Puterea și eficiența nu se modifică sezonier aproape deloc. Aceasta este o mare avantaj practic, mai ales pentru casele din regiunile montane sau acolo unde iernile sunt lungi și reci.

Zgomot și amplasare: unde apar problemele în practică

Pompa de căldură aer are o unitate exterioară cu ventilator. Dispozitivele moderne au un nivel de zgomot de obicei între 45–55 dB(A) – comparabil cu un aspirator mai tăcut sau un aer condiționat. Problema apare atunci când unitatea exterioară este amplasată lângă o fereastră a vecinului, lângă o fereastră de dormitor sau într-un atrium mic, unde zgomotul se reflectă. În cazul construcțiilor de case unifamiliale cu terenuri mici, aceasta este o problemă reală, care trebuie rezolvată încă de la planificarea amplasării.

O altă detaliu practic: în timpul dezghețului (ce se întâmplă în mod regulat în timpul iernilor reci), unitatea exterioară produce abur și condens. Condensul trebuie evacuat – și în timpul înghețului poate îngheța. De aceea este important să aveți un sistem de drenaj adecvat sub unitatea exterioară, eventual un cablu de încălzire. Pentru acest lucru servește de exemplu cablul de încălzire auto-regulat pentru pompele de căldură ITEC, care reglează automat puterea în funcție de temperatură și împiedică înghețarea condensului.

Pompele de căldură geotermale sunt practic fără zgomot – nu există o unitate exterioară, totul fiind ascuns în încăperea tehnică a casei. Colectorul plan sau forajele nu generează zgomot. Singurul zgomot provine de la pompa de circulație a circuitului de sărături, care este neglijabil în încăperea tehnică.

Cerințele spațiale și condițiile terenului

Aici soluția geotermală este mai exigentă. Colectorul plan necesită un teren liber mare, care:

• nu trebuie să fie construit sau construibil (nici terase, nici acoperișuri, nici extensii viitoare)
• nu trebuie să fie permanent umbrit de vegetație densă – copacii cu rădăcini adânci pot deteriora țevile, iar umbra reduce regenerarea căldurii de la soare
• trebuie să fie suficient de mare – pentru o casă de 150 m², suprafața plană trebuie să fie de 225–300 m²
• să fie posibilă excavarea la o adâncime de 1,2–1,5 m (rocă, apă subterană, rețele de inginerie)

Forajele nu au cerințe spațiale – este suficient spațiu pentru echipamentul de foraj (de obicei 3×5 m pentru fiecare foraj). Acest lucru le face mai potrivite pentru terenuri mai mici. Totuși, sunt mai scumpe și necesită o cercetare geologică, o autorizație și un forist calificat.

Pompele de căldură aer-apă sunt în această privință clar mai comode – unitatea exterioară ocupă o suprafață de cca 0,5–1,5 m², ceea ce este suficient. Sunt ideale pentru reabilitarea caselor existente în zonă construită, unde nu există suficient spațiu în grădină sau posibilitatea de foraj.

Integrarea cu sistemul de încălzire și accesorii

Ambelte tehnologii pot fi conectate la același tip de sisteme de încălzire – încălzire în pardoseală, unități de aer cald, radiatoare la temperatură scăzută. Pompele de căldură funcționează cel mai eficient la un gradient termic scăzut al sistemului (de exemplu 35/30 °C), ceea ce este tipic pentru încălzirea în pardoseală. La radiatoarele clasice proiectate pentru 70/50 °C este necesară fie o reconfigurare a sistemului, fie reducerea cerințelor și acceptarea unui COP mai scăzut.

Pentru funcționarea corectă a sistemului de încălzire cu pompă de căldură este esențială și rezolvarea zonării și a reglării hidraulice. Sistemele moderne cu cercuri mixte necesită o setare corectă a pompelor și a reglatorilor. Pentru TČ cu funcția Optimum este disponibilă, de exemplu, o setă de releu care transformă semnalul 3-10V în on/off pentru pompa circuitului mixt – astfel de detalii decid dacă sistemul reglează cu adevărat eficient sau doar prin forță brută.

O componentă importantă a oricărei pompe de căldură este și prepararea apei calde menajere (ACM). Ambele tehnologii pot încălzi eficient apa într-un boiler, dar trebuie să se țină cont de normele igienice – încălzirea ocazională la 60–65 °C (protecția împotriva legionellei). La alegerea accesoriilor poate ajuta, de exemplu, SETA de circulație ACM pentru TČ din seria ITEC-T, ATHENA-T, LEGEND, CALIBRA și ATLAS, care asigură disponibilitatea imediată a apei calde în întregul sistem fără așteptarea încălzirii.

Pentru instalarea setei de circulație sau a conexiunii hidraulice sunt necesare și conexiuni mecanice de calitate. La sistemele duble (DUO) se potrivește conexiunea de montaj pentru TČ din seria CALIBRA DUO și ATLAS DUO, care asigură o conexiune etanșă și demontabilă între unități și rețea.

Durata de viață și cheltuielile de întreținere

Pompele de căldură aer-apă au mai multe componente mobile și solicitate expuse mediului exterior – compresorul, ventilatorul exterior, evaporatorul lamelar. Durata de viață a echipamentelor de calitate este de 15–20 de ani, iar cu o întreținere bună chiar mai mult. Evaporatorul este expus mediului exterior și este supus influențelor corozive (sarea de pe șosele, chimicale). O dată pe an trebuie verificat starea refrigerantului, curățat evaporatorul lamelar și verificat conexiunile electrice.

Pompele de căldură geotermale au un circuit primar protejat (colectorul sau forajele sunt sub pământ) și o durată de viață mai lungă – singurul colector poate dura 50 de ani, iar unitatea interioară a pompei 20–25 de ani. Întreținerea anuală este minimă – verificarea presiunii și compoziției soluției de sărături, a filtrelor și a pompei de circulație.

Diferența în costurile de service nu este dramatică în funcționarea fără probleme, dar în caz de defecțiune sistemul geotermal este mai sensibil – dacă apare o defecțiune la colector (dăunări mecanice, pierderea soluției de sărături), reparația este semnificativ mai costisitoare și mai complexă decât înlocuirea unei unități exterioare a unei pompe de căldură aer-apă.

Subvenții și legislație: situația actuală

În România este posibilă obținerea de subvenții pentru pompele de căldură prin programe precum Verde pentru gospodării sau prin fondurile regionale. Valoarea bonului depinde de tipul tehnologiei și de putere. În unele programe, sistemele geotermale sunt subvenționate cu o sumă mai mare, deoarece costul ridicat al investiției este considerat o barieră de acces. Este recomandat să verificați condițiile actuale direct pe site-ul SIEA sau la un partener de instalare autorizat, deoarece condițiile programelor se schimbă.

Din punct de vedere legislativ: instalația forajelor verticale necesită o declarație de începere a lucrărilor sau o autorizație de construcție (legea apelor, legea lucrărilor geologice). Pompele de căldură aer-apă nu necesită, în mod obișnuit, nicio autorizație, cu excepția cazurilor în care unitatea exterioară este amplasată într-o zonă de liniște sau într-o zonă arhitectural protejată.

Care este soluția potrivită pentru fiecare tip de clădire?

Pe baza experienței practice, putem însuma scenariile tipice:

Pompa de căldură aer-apă este mai potrivită dacă:

• Faceți o reabilitare a unei case într-o zonă construită fără o grădină mare
• Aveți un buget limitat și doriți o rentabilitate rapidă
• Casa se află la o altitudine mai mică (până la 500 m) și iernile nu sunt foarte reci
• Nu aveți nevoie de eficiență maximă, vă mulțumesc cu un SCOP solid de 3,0–3,5
• Planificați instalarea rapidă – instalarea durează în mod obișnuit 2–3 zile

Pompa de căldură sol-apă (cu colector plan) este mai potrivită dacă:

• Aveți o casă nou construită sau planificați o reamenajare majoră a terenului, unde excavarea nu este un problem
• Aveți suficient teren liber fără construcții
• Doriți o eficiență mai mare și o funcționare tăcută (nicio unitate exterioară)
• Sunteți dispuși să investiți mai mult la început pentru a avea cheltuieli de exploatare mai mici

Pompa de căldură sol-apă (cu foraje) este mai potrivită dacă:

• Aveți un teren mic sau complet construit
• Casa se află într-o zonă montană cu ierni lungi și reci
• Doriți eficiență maximă și cele mai mici cheltuieli de exploatare fără compromisuri
• Aveți un buget suficient și nu doriți să vă gândiți la întreținerea anuală a unei unități exterioare
• Planificați să folosiți casa pe termen lung (20+ ani)

Extensibilitatea și integrarea inteligentă

Pompele de căldură moderne – indiferent de tip – oferă opțiuni de extensie prin module. De exemplu, modulul de extensie pentru pompa de căldură ITEC permite adăugarea unor circuite suplimentare, integrarea cu un sistem fotovoltaic sau adăugarea unui management la distanță. Aceste module vă oferă flexibilitatea de a extinde progresiv sistemul fără a fi nevoie să înlocuiți întregul echipament – ceea ce este foarte important din punct de vedere al unei investiții pe termen lung.

Dacă vă interesează cum se integrează modulul de extensie într-o instalație concretă, consultați și articolul Modul de extensie pentru pompa de căldură – când și de ce aveți nevoie de el din Centrul nostru de cunoștințe.

Ambelte tehnologii sunt compatibile astăzi cu soluții inteligente, control prin aplicații, programare a încălzirii în funcție de tarifele electrice (prin curent noaptea, blocuri de energie ieftină) sau integrare cu panourile fotovoltaice. Energia electrică produsă de panourile FV se folosește în primul rând pentru a pune în funcțiune pompa de căldură – iar cu un SCOP mai mare (ca la sistemele geotermale), fiecare kilowat-oră de energie FV este mai eficientă.

Punct de vedere practic: trei comenzi reale

Comanda 1 – o casă în Nitra, reabilitare, 2022: O casă construită în anii '80, 140 m², grădină de 200 m², anterior cu o centrală pe gaz metan. Clientul dorea cele mai mici cheltuieli inițiale. Am ales o pompă de căldură aer-apă de 10 kW. Instalarea a durat 3 zile, costul total, inclusiv conductele și hidraulica, ~11 000 €. După primul an de funcționare: SCOP mediu 3,1, cheltuieli anuale pentru electricitate ~900 €. Clientul este mulțumit, în ianuarie, la −18 °C, a fost nevoie de un încălzitor electric suplimentar timp de ~8 zile, ceea ce a crescut consumul lunar cu ~25 %.

Comanda 2 – o casă nou construită lângă Zilina, 2021: O casă de 180 m², teren de 800 m² – suficient spațiu. Clientul a investit într-un colector plan (320 m²) și o pompă de căldură geotermală de 12 kW. Investiția totală ~19 000 €. SCOP mediu după două sezoane: 4,0. Cheltuieli anuale pentru electricitate ~730 €. În ianuarie nu a fost niciun problem, sistemul a funcționat fără încălzire suplimentară chiar și la −20 °C (temperatura colectorului nu a scăzut sub 2 °C).

Comanda 3 – o casă pe un deal lângă Bârsana, 2023: O casă de 200 m², teren mic (grădină doar de 150 m²), sol stâncoas. Colectorul plan nu era o opțiune. Clientul a investit în două foraje de câte 120 m și o pompă de căldură geotermală de 14 kW. Investiția totală, inclusiv forajele, ~26 000 €. SCOP mediu după prima sezonă: 4,6. Cheltuieli anuale pentru electricitate ~850 €. Clientul e consideră să instaleze panouri FV pentru a reduce cheltuielile și mai mult.

Aceste comenzi arată că decizia nu este doar despre tehnologie – este despre contextul general: teren, climă, buget, planuri. Mai multe despre întrebările pe care trebuie să le puneți înainte de a alege, le găsiți și în articolul Cum alegi o pompă de căldură – la ce să te uiți înainte de cumpărare, unde abordăm și mai detaliat criteriile de alegere.

Întrebări frecvente (FAQ)

Poate funcționa o pompă de căldură aer-apă la −20 °C?

Da, dar cu rezerve. Pompele de căldură aer-apă premium moderne de la producătorii renumiți pot funcționa chiar și la −25 °C. Problema nu este funcționarea în sine, ci scăderea semnificativă a puterii și COP. La −20 °C, o pompă de căldură cu o putere nominală de 10 kW poate furniza doar 5–6 kW cu un COP de 1,8–2,0. Pentru majoritatea caselor, acest lucru nu este suficient pentru a acoperi cerințele maxime de căldură, iar sistemul trebuie completat cu rezistențe electrice suplimentare – ceea ce este costisitor. Pentru zonele cu ierni regulat reci, soluția geotermală este mult mai potrivită.

Este nevoie de autorizație de construcție pentru o pompă de căldură geotermală cu colector plan?

Pentru un colector plan amplasat în propriul curte, de obicei nu este nevoie de autorizație de construcție – este suficientă o declarație de începere a lucrărilor sau uneori nici măcar aceasta. În schimb, pentru forajele verticale situația este alta: forajele mai adânci de 30 m cad sub legea lucrărilor geologice și legea apelor și necesită o autorizație de la autoritatea competentă. Întotdeauna recomandăm să verificați situația la primăria locală și la departamentul geologic competent înainte de a începe lucrările.

Se justifică o pompă de căldură geotermală, dacă diferența față de o pompă aer-apă este de 15 000 €?

Depinde de condițiile concrete. Dacă diferența de preț este de 10 000 €, iar economia anuală este de 400 € (situație obișnuită), rata de return pe investiție este de 25 de ani – ceea ce este la limita justificării economice. Dar dacă economiile anuale sunt de 700–800 € (o nevoie mai mare de căldură, ierni mai reci), rata de return scade la 12–15 ani, ceea ce este realist. În plus, sistemele geotermale au o valoare reziduală mai mare a imobilului. Întotdeauna recomandăm o analiză economică pentru casa concretă – nu un comparativ generic.

Care este diferența între funcționarea monovalentă și cea bivalentă?

Funcționarea monovalentă înseamnă că pompa de căldură acoperă 100 % din nevoia de căldură fără un sursă de rezervă. Funcționarea bivalentă (alternativă sau paralelă) combină pompa de căldură cu o sursă de rezervă (încălzire electrică, centrală termică), care intră în funcțiune atunci când pompa de căldură nu este suficientă. Pompele de căldură aer-apă sunt de obicei proiectate ca bivalente – pompa acoperă 80–95 % din nevoia anuală de energie, iar încălzirea de rezervă (de obicei o rezistență electrică într-un acumulator) intră în funcțiune în zilele foarte reci. Sistemele geotermale funcționează de obicei monovalent, datorită stabilității sursei de căldură.

Cât durează instalarea unei pompe de căldură aer-apă față de una geotermală?

Pompa de căldură aer-apă: instalarea unității exterioare și interioare, conectarea traseului frigorific și a hidraulicii durează în mod obișnuit 2–4 zile. Pompa de căldură geotermală cu colector plan: lucrările de excavare durează 2–5 zile (în funcție de suprafață și accesibilitatea terenului pentru mașini), montarea colectorului 1 zi, instalarea interioară 2–3 zile. În total, 1–2 săptămâni. Pompele de căldură geotermale cu foraje: forarea în sine durează 3–7 zile (în funcție de numărul și adâncimea forajelor), plus instalarea ~3 zile. În total, 1,5–2 săptămâni. Forarea depinde de condițiile meteorologice și de disponibilitatea echipamentului de foraj.

Și dacă aleg greșit și vreau să schimb sistemul mai târziu?

Schimbarea de la o pompă de căldură aer-apă la una geotermală este posibilă din punct de vedere tehnic – unitatea interioară și conductele rămân, se înlocuiește doar sursa de căldură (unitatea exterioară este înlocuită cu un colector terestru). Este o investiție suplimentară, dar nu o catastrofă. Schimbarea în sens invers (de la geotermală la aer-apă) este de asemenea posibilă, deși colectorul sau forajele rămân neutilizate – ceea ce este o mică pierdere. Așadar, este important să alegi corect de la început. Vă poate ajuta și articolul nostru Cum alegi o pompă de căldură – la ce să te uiți înainte de cumpărare, precum și calculul puterii în articolul Ce putere de pompă de căldură ai nevoie pentru casa ta.

Concluzie: nu există o singură soluție pentru toți

După tot ce am discutat, este clar că nu există un „sistem mai bun“ din punct de vedere obiectiv – există doar tehnologia mai potrivită pentru casa, terenul și situația dvs. specifice. Aer-apă este o soluție modernă, flexibilă și mai accesibilă din punct de vedere al prețului, care funcționează excelent în cazul unei dimensiuni corecte și a condițiilor climatice favorabile. Pompă de căldură sol-apă este mai performantă, mai stabilă și mai ieftină în exploatare, dar necesită o investiție inițială mai mare și condiții corespunzătoare ale terenului.

Dacă vă gândiți la instalare și doriți să alegeți corect de la început, vă recomandăm să consultați și articolele conexe din Centrul nostru de cunoștințe – în special Montajul pompei de căldură – pașii, cerințele și greșelile frecvente, Conectarea și instalarea accesoriilor pompei de căldură pas cu pas și Integrarea circulației apei calde cu pompa de căldură – cum se face. Cu cât înțelegeți mai bine întregul sistem, cu atât mai bună va fi decizia luată – și cu atât mai mult timp investiția va funcționa fără probleme.

Aveți întrebări legate de această temă?

Nu reușiți să alegeți sau aveți o situație specifică în gospodărie? Scrieți-ne – cu plăcere vă oferim consultanță.

Numele și prenumele Nu completați acest câmp:

Email

Mesaj