Pompa de caldura: mod functionare, tipuri, care e cea mai buna

Pompa de caldura este un aparat care transfera intr-o incapere caldura preluata de la o sursa exterioara. Mai mult, pompele de caldura au functionare reversibila, deci pot fi folosite pentru evacurea caldurii, respectiv racirea incaperii. Cea mai buna pompa de caldura e cea care asigura o temperatura stabila, nu consuma mult curent electric, nu presupune intretinere complexa si e cat de cat simplu de instalat.

Din pacate, ecuatia alegerii unei pompe de caldura are foarte multe variabile. E necesara o analiza complexa, care sa ia considerare fiecare aspect legat de constructia locuintei, plus specificul zonei geografice, plus carcaterisiticile retelei electrice. Numai asa se poate face un calcul corect pentru necesarul de energie pe timpul iernii, ca in baza lui sa se faca deciziile tehnice. Si anume: tipul pompei (sunt 3), capacitatea, schema de instalare etc..

S-ar putea ca analiza sa livreze rezultate neasteptate, chiar sa arate ca pompa de caldura nu e o solutie viabila pentru locuinta dvs.. Avand in vedere costurile de achizitie si cele de instalare, pentru unele locuinte, pompa de caldura nu e cea mai buna investitie.

Cum functioneaza pompa de caldura

Orice pompa de caldura are 4 elemente estentiale, care functioneaza succesiv: evaporatorul, compresorul, condensatorul si supapa de expansiune.

• – Astfel, evaporatorul e cel care preia caldura din mediul extern (aer, apa, sol). Mai bine spus, agentul frigorific, care initial e in stare lichida, preia caldura din mediul extern si se vaporizeaza.
• – Temperatura agentului frigorific trebuie acum ridicata. Pentru asta e utilizat compresorul, care comprima agentul frigorific, ridicandu-i astfel temperatura.
• – Agentul frigorific vaporizat si fierbinte, trece apoi prin condensator, care preia temperatura agentului si o transfera in sistemul de incalzire. Pentru ca a pierdut cea mai mare parte a temperaturii, agentul frigorific vaporizat se transforma din nou in lichid, dar lichidul e inca sub presiune.
• – Pentru a reduce presiunea agentului frigorific, acesta trece prin supapa de expansiune, dupa care ciclul de incalzire este realuat de la capat, adica de la evaporator.

Cu alte cuvinte, pompa de caldura functioneaza dupa principii similare cu cele ale unui frigider

Ce este COP?

Acum, parca era firesc sa vorbim despre tipurile de pompe de caldura, insa am considerat ca pentru o mai buna intelegere, ar fi corect sa explicam cativa termeni ce definesc eficienta pompei de caldura, plus ca vom folosi acesti termeni la enumerarea plusurilor si minusurilor fiecarui tip de pompa de caldura.

COP sau coeficientul de performanta

COP este un indicator ce defineste eficienta unei pompe de caldura. Acesta se calculeaza foarte simplu. Se face raport intre cantitatea de energie termica pe care o poate furniza pompa si energia electrica consumata. Astfel, se obtine o coeficient egal cu ex. 4,5. Asta inseamna ca la fiecare 1 kW de curent electric consumat, pompa va produce 4,5 kW de energie termica. Pare simplu, dar in realitate COP-ul poate fi foarte greu de calculat, din simplul motiv ca odata cu reducerea temperaturii mediului (aer, sol sau apa) se reduce si cantitatea de energie termica pe care o poate produce pompa, iar necesarul de curent pentru functionare creste, de aici si o diminuare foarte substantiala a COP-ului. Ar mai fi de mentionat ca COP-ul mai este influentat de calitatea proiectului pentru sistemul termic ce contine pompa, dar si de intretinerea echipamentului.

Punctul de bivalenta

Pe scurt, punctul de bivalenta este un nivel al temperaturii exterioare la care pompa de caldura nu mai poate produce energie termica pentru incalzirea suficienta a locuintei. Calculul corect al punctului de bivalenta este crucial pentru dimensionarea corecta atat a sistemului ce contine pompa de caldura, cat si a sistemului suplimentar care va fi pus in functiune in cazul in care se atinge punctul de bivalenta.

Puffer

Puffer este in esenta un rezervor de acumulare, folosit pentru stocarea unei oarecare cantitati de apa incalzita de pompa de caldura. Astfel, un puffer instalat corect si cu dimensiunea potrivita, ajuta la o functionare mai stabila a intregului sistem. Apa din puffer poate fi utilizata atunci cand cererea de caldura e maxima, dar si pentru reducerea numarului de cicluri de functionare a pompei de caldura.

Tipuri de pompe de caldura – care e mai buna?

Ar fi 3 tipuri de pompe de caldura: pompe aer-apa, pompe sol-apa si pompe apa-apa. Sa le discutam pe rand.

Pompa de caldura aer-apa

Pompa aer-apa, adica cea care extrage caldura din aerul exterior, e cea mai populara pompa de caldura. Multa lume prefera acest tip de pompe din cauza investitiei initiale mai mici, intalarii mai rapide (si mai ieftine), dar si datorita costurilor de operare mai modeste.

E insa necesar sa intelegeti, ca aerul e un mediu cu temperatura instabila, respectiv eficienta pompei poate varia destul de mult pe parcursul anului. Sa analizam un model concret. Pompa de caldura de 10 kW Hyundai HYHA-V10W/D2N8-B, la +7 grade celsius temperatura externa, produce 10 kW de energie termica si pentru incalzirea agentului termic pana la 45 grade celsius va absorbi 2,63 kW de energie electrica, avand in acest caz un COP de 3,8. Insa daca temperatura externa scade pana la -7 grade celsius, capacitatea de incalzire a pompei se reduce pana la 7,35 kW, consumul creste de la 2,63 la 2,88 kW, respectiv COP-ul scade de la 3,8 la 2,55. Cu alte cuvinte, reducerea temperaturii externe de la 7 la -7 grade Celsius provoaca o scadere a eficientei pompei de caldura cu aproape 35%.

Fluctuatiile eficientei in functie de temperatura aerului extern reprezinta o trasatura a pompelor de caldura aer-apa ce trebuie luata in considerare, insa acest lucru nu e de speriat. Trebuie doar sa faceti corect calculele pentru capacutatea de incalzire necesara, ca apoi sa alegeti modelul cu puterea potrivita, ca sa va bucurati de confort termic indiferent de cat e de frig afara.

Monobloc si Split

Sunt doua feluri de pompe de caldura aer-apa: monobloc si split.

• – Pompele de caldura monobloc au toate componentele intr-un singur bloc. Acest aspect simplifica instalarea, insa afecteaza stabilitatea sistemului cand temperatura exterioara scade mai mult. In plus, la pompele monobloc se cere izolarea termica a bucatii de conducte de apa aflata la exterior.
• – Pompele de caldura split au o unitate interna unde este integrat condensatorul, respectiv nu exista conducte cu apa care sa iasa la exterior. Pompele de caldura split sunt mai rezistente la fluctuatiile de temperatura, dar instalarea e ceva mai complicata.

Pompa de caldura apa-apa

Pompa de caldura apa-apa foloste ca sursa de caldura apa, fie ca este vorba despre un lac, un rezervor mare, un rau sau ape subterane. Mai mult, pompele apa-apa pot extrage caldura reziduala din apa tehnica care a fost folosita in scopuri industriale (producere, prelucrare, racire elemente metalice etc.). Pentru ca apa, in special cea subterana are un regim termic destul de stabil, se considera ca pompele de caldura apa-apa isi pastreaza eficienta pe tot parcursul anului. Acest lucru e perfect adevarat, insa instalarea unei pompe de caldura apa-apa e mai costisitoare atat financiar, cat si din punct de vedere al timpului, iar intretinerea e mai complicata, pentru ca sistemul are mai multe pompe si filtre de apa.

Si totusi, daca locuiti langa un rezervor mare de apa sau nu aveti mult de sapat pana la panza freatica, pompa de caldura apa-apa s-ar putea dovedi cea mai buna solutie.

Pompa de caldura sol-apa

In linii mari, pompa de caldura sol-apa functioneaza la fel ca celelalte tipuri de pompe de caldura, doar ca sursa este solul.

Instalarea unui sistem termic cu pompa de caldura sol-apa e un proces costisitor. Astfel, pe langa componente, se mai cer sapaturi extensive pentru amplasarea conductei colector. Suprafata colectorului din sol trebuie sa fie cel putin la fel de mare ca suprafata locuintei. Prin urmare, e ceva de sapat.

Solul insa este un mediu foarte stabil, unde la adancimi mai mari de 1 metru, fluctuatiile de temeparatura sunt mult mai mici fata de ce se intampla la suprafata. Prin urmare, sistemul ramane efiecient, iar consumul mediu de curent electric este mai mic cu 25-30% fata de o pompa de caldura aer-apa. In plus, pompele sol-apa sunt mult mai silentioase, iar durata de viata e mare.

3 pasi pentru alegerea unei pompe de caldura

Pana sa alegeti un model propriu-zis de pompa de caldura, aveti de parcurs 3 pasi foarte importanti:

1. Trebuie sa calculati necesarul de caldura pentru locuinta dvs.. Aceasta etapa e cruciala pentru ca un calcul corect trebuie sa ia in considerare si posibilitatea racirii extreme a vremii de afara(-15 sau -20 grade Celsius). Daca nu efectuati corect calculul, s-ar putea ca punctul de bivalenta sa sa se afle intr-un loc in care sursa alternativa de incalzire sa fie utilizata atat de frecvent, incat instalarea unei pompei de caldura sa nu prea aiba sens.

2. Dupa ce ati calculat necesarul de incalzire, calculati COP-ul care ar face instalarea unei pompe de caldura o investitie viabila din punct de vedere financiar. Si aici trebuie de avut in vedere toate variantele de evolutie a temperaturuii externe, mai ales daca optati pentru o pompa de caldura aer-apa.

3. Acum, pentru ca stiti cam cati kW sunt necesari pentru incalzire si aveti un target pentru COP, puteti alege tip-ul pompei de caldura care s-ar potrivi cu specificul climatic al zonei in care locuiti.

E important insa de mentionat ca toate alegerile si calculele trebuie facute cu un specialist in domeniu. Identificarea unui specialist bun e cel putin la fel de importanta ca alegerea unei pompe de caldura potrivite.

Cea mai buna pompa de caldura

Este imposibil sa mentionezi un anumit model in calitate de cea mai buna pompa de caldura. Toate locuintele sunt diferite, nu doar ca constructie si materiale folosite, dar si ca specific al zonei geografice. Si totusi, am decis sa trecem in revista cateva dintre cele mai populare pompe de caldura de pe piata.

1. Hyundai HYHA

Hyundai HYHA este o pompa de caldura aer-apa split, cu alimentarea monofazata, clasa energetica A+++, compresor Mitsubishi cu tehnologie Inverter si agent frigorific A32. Pompa e cat se poate de eficienta si poate sa functioneze chiar daca temperatura de afara atinge pragul de -20 grade Celsius. Hyundai HYHA e oferita in diferite versiuni de putere, de la 6 kW la 16 kW.

Un sistem complet, care va include varianta de 10 kW a pompei (Hyundai HYHA-V10W/D2N8-B) + puffer de 60 litri + boiler pentru apa calda de 200 litri + pompa de cirtculatie + un filtru magnetic si + o vana, ar avea un pret de aproximativ 22.500 + 23.000 lei.

2. Gree Versati IV

Gree Versati IV e o alta pompa de caldura foarte cautata, numai ca spre deosebire de modelul mentionat anterior, Gree Versati IV e monobloc. Pompa e oferita in diverse configuratii de putere, de la 6 la 16 kW si coeficienti de performanta maximi de 5 – 5,4. Aparatul nu e foarte zgomotos, are sistem de dezghetare si chiar conexiune WiFi. Pretul pompei de 10 kW e cuprins intre 14.500 si 15.000 lei.

3. Ariston Nimbus M Hybrid Universal

Ariston Nimbus M Hybrid Universal este o pompa de caldura monobloc, cu eficienta buna, dar si preturi mai ridicate. Aparatul e oferit in in variante de 7 kW, 11,7 kW, 14 kW si 17,6 kW, ultimele 3 avand si versiuni cu conectare la retea trifazata.

Pentru o mai buna stabilitate a sistemul de incalzire, Ariston Nimbus M Hybrid Universal poate functiona impreuna cu centrala termica pe gaz. Mai mult, in functie de temperatura externa, modulul Energy Manager alege de unul singur combinatia optima intre pompa si centrala.

4. Daikin Altherma 3

Cu siguranta una dintre cele mai bune pompe de caldura, dar care vine si cu un pret pe masura. Vestea buna e ca Daikin Altherna 3 e o pompa fiabila si destul de eficienta, plus ca unitatea interna contine si un boiler pentru apa calda menajera.

Daikin Altherna 3 are 6 variante de putere (de la 6 la 16 kW), optiunea de 8 kW avand un pret de aproximativ 30.000 lei.

5. Mitsubishi Electric Zubadan

De departe cea mai scumpa unitate printre cele mentionate in articol, dar si una dintre cele mai fiabile pompe de caldura de pe piata. Mitsubishi Zubadan este o serie de pompe de caldura split aer-apa care se face recomandata gratie componetelor de calitate, avandu-se in vedere compresorul, dar si condensatorul ca circuit by pass, care reduce la randul sau sarcina pe compresor atunci cand pompa e mai solicitata.

6. Termocasa – pompa de caldura apa – apa / sol – apa

Sistemul Termocasa este printre putinele optiuni de pompa de caldura apa – apa si sol – apa. Pompa are parte de review-uri mixte, printre minusuri fiind remarcata constructia mai rudimentara, dar si lipsa termostatului (care trebuie neaparat adaugat, mai ales daca locuinta e situata intr-o zona rece). Cu toate aceste, pompa isi face treaba, iar COP-ul inregistreaza de obicei valori peste 4. Click aici pentru pret.

Concluzie

In concluzie, alegerea unei pompe de caldura potrivite pentru nevoile tale poate aduce numeroase avantaje, de la eficienta energetica sporita la costuri reduse de operare si impact mai mic asupra mediului. Fie ca optezi pentru o pompa de caldura aer-apa, sol-apa sau apa-apa, este esential sa iei in considerare specificatiile tehnice, coeficientii de performanță si compatibilitatea cu sistemul tau de incalzire. Investitia intr-o pompa de caldura de calitate poate asigura confortul termic al locuintei tale pe termen lung si poate contribui la economii semnificative in facturile de energie. Asadar, informeaza-te bine si alege cu incredere cea mai buna solutie pentru tine si familia ta.