Sari la conținut
Eficiență energetică

Aerotermă, geotermală sau pe apă freatică: tipurile de pompe de căldură explicate

Aerotermă, geotermală sau pe apă freatică: tipurile de pompe de căldură explicate
Foto: Kindel Media / Pexels

Toate pompele de căldură fac același lucru: mută energie termică dintr-un mediu mai rece într-unul mai cald, consumând electricitate pentru compresor. Diferența dintre tipuri stă exclusiv în sursa din care extrag căldura. Iar acea sursă determină aproape tot ce contează practic: cât costă instalarea, cât de eficient lucrează în ianuarie, câtă bătaie de cap presupune și dacă poți sau nu să o montezi pe terenul tău.

Pompa aer-apă, cea mai răspândită

Extrage căldura din aerul exterior și o transferă apei din instalația de încălzire. Este varianta dominantă în România, din motive practice: nu cere lucrări la teren, se montează în câteva zile, iar costul inițial este cel mai mic dintre toate opțiunile.

Punctul ei slab este chiar sursa. Aerul exterior este cel mai rece exact atunci când ai nevoie de cea mai multă căldură. Eficiența scade odată cu temperatura de afară, iar la temperaturi negative unitatea exterioară acumulează gheață pe schimbător și trebuie să intre periodic în ciclu de dezgheț, care consumă energie și întrerupe temporar încălzirea. Fenomenul e mai pronunțat în zonele umede, în jur de zero grade, decât în ger uscat.

Există în două configurații. Monobloc are întregul circuit frigorific în unitatea exterioară și trimite apă în casă — mai simplu de montat, dar traseul de apă trebuie protejat împotriva înghețului. Split are compresorul afară și schimbătorul înăuntru, cu agent frigorific între ele, ceea ce cere un instalator cu autorizație pentru manipularea gazelor fluorurate.

Detaliile de montaj, costurile tipice și cerințele de amplasare sunt discutate pe larg în articolul despre pompa de căldură aer-apă.

Pompa geotermală, cu sonde sau colector orizontal

Extrage căldura din sol, unde temperatura este remarcabil de stabilă. Sub aproximativ zece metri adâncime, solul rămâne la o valoare constantă tot anul, apropiată de media anuală a aerului din zonă. Asta înseamnă că eficiența nu se prăbușește în ianuarie, iar sistemul nu are cicluri de dezgheț.

Se realizează în două feluri:

  • Colector orizontal — bucle de țeavă îngropate la aproximativ un metru și jumătate adâncime, pe o suprafață mare de teren. Cere o curte generoasă, care rămâne apoi liberă de construcții și de arbori cu rădăcini adânci. Costul de execuție e mai mic decât la sonde, dar suprafața necesară este de câteva ori mai mare decât cea a casei.
  • Sonde verticale — foraje adânci în care se coboară bucle de țeavă. Ocupă puțin teren, funcționează mai stabil pentru că ajung sub zona influențată de anotimp, dar forajul este partea scumpă și cere autorizații.

Ambele variante presupun un calcul geologic serios. Capacitatea de extracție a solului diferă enorm între un teren nisipos uscat și unul argilos saturat, iar o sondă subdimensionată se răcește de la an la an, cu eficiență în scădere continuă. Tipurile de teren potrivite și modul de calcul sunt explicate în articolul despre pompele de căldură geotermale și tipurile de teren potrivite.

Pompa apă-apă, pe pânză freatică

Este cea mai eficientă variantă atunci când condițiile o permit, și cea mai pretențioasă. Se extrage apă subterană dintr-un puț de captare, i se ia căldura într-un schimbător, iar apa răcită se reinjectează într-un al doilea puț, aflat în aval față de direcția de curgere a pânzei.

Avantajul este că apa freatică are o temperatură stabilă, tipic între 8 și 12 grade, indiferent de anotimp, iar capacitatea ei de transport termic este mult superioară aerului. Rezultatul este un coeficient de performanță ridicat și constant.

Condițiile care trebuie îndeplinite simultan sunt însă restrictive: pânză freatică suficient de abundentă și la adâncime accesibilă, debit constant tot anul, chimie a apei care să nu colmateze schimbătorul cu fier sau mangan, spațiu pentru două puțuri la distanța corectă între ele și, obligatoriu, avizele de gospodărire a apelor. Reglementările privind captarea și reinjectarea apei subterane sunt gestionate de administrația bazinală, iar cerințele diferă de la un bazin hidrografic la altul — verifică-le la administrația locală înainte de orice cheltuială.

Întreținerea este și ea mai serioasă: filtre de verificat, puțuri care se pot colmata în timp, schimbător care poate necesita curățare chimică.

Întreținere, zgomot și durata de viață

Costul de proprietate nu se termină la factură. O unitate aer-apă are un compresor și un ventilator care lucrează afară, expuse la ploaie, praf și polen; schimbătorul exterior trebuie curățat de frunze și de puf o dată sau de două ori pe an, iar spațiul din jurul lui păstrat liber. Zgomotul este criteriul pe care proprietarii îl subestimează cel mai des: verifică nivelul declarat în decibeli la distanța specificată și gândește-te unde vor fi ferestrele dormitoarelor, ale tale și ale vecinului, înainte de a fixa amplasamentul. Multe aparate au un mod de noapte cu turație redusă, util dacă îl activezi.

Sistemele pe sol nu au unitate exterioară, deci nu au nici zgomot afară, nici întreținere expusă la intemperii. Partea îngropată are o durată de viață foarte lungă, măsurată în decenii, cu condiția ca execuția să fi fost corectă și presiunea buclelor verificată la montaj. Ce se poate defecta rămâne în interior: compresorul, pompele de circulație, vasul de expansiune, electronica. La sistemele pe apă freatică, lista de verificări periodice este cea mai lungă, pentru că puțurile și schimbătorul se pot colmata, iar o analiză a apei repetată la câțiva ani te scutește de surprize costisitoare.

Indiferent de variantă, cere de la instalator un plan de mentenanță scris, cu operațiuni și intervale, și verifică ce anume condiționează garanția producătorului. La multe echipamente, revizia anuală efectuată de un service agreat este obligatorie pentru păstrarea garanției, iar omiterea ei anulează exact acoperirea pentru care ai plătit.

Cum alegi între ele, concret

Câteva situații care de obicei tranșează decizia:

  • Apartament sau casă fără curte. Aer-apă, fără alternativă reală.
  • Casă cu teren mic și buget mediu. Aer-apă, cu atenție la amplasarea unității exterioare față de dormitoare și de vecini.
  • Casă mare, curte generoasă, orizont de amortizare lung. Geotermal cu sonde, dacă studiul geologic confirmă. Costul inițial mult mai mare se recuperează prin consum mai mic și durată de viață lungă.
  • Zonă cu pânză freatică bogată și documentată. Apă-apă merită analizată serios, dar numai cu aviz obținut înainte, nu după.
  • Nevoie de răcire vara. Toate trei pot funcționa reversibil, dar sistemele pe sol și pe apă oferă și opțiunea de răcire pasivă, cu consum foarte mic.

Indiferent de tip, un lucru rămâne constant: eficiența depinde mai mult de temperatura la care trebuie livrată căldura decât de sursa aleasă. O pompă geotermală legată la calorifere care cer 60 de grade poate consuma mai mult decât una aer-apă legată la pardoseală. De aceea analiza corectă începe de la instalația din casă și de la nivelul de izolare, iar cifrele care se compară între oferte trebuie citite după regulile din articolul despre calculul necesarului de căldură în kW. Cere fiecărui ofertant același set de date de intrare și vei descoperi că diferențele dintre propuneri se explică, în cele mai multe cazuri, prin ipoteze diferite, nu prin echipamente diferite.