Ideea că poți extrage căldură din aerul rece de afară pare, la prima vedere, o contradicție. Totuși, aerul la zero grade conține energie termică, iar o pompă de căldură nu face altceva decât să mute această energie de unde e puțină, în exterior, către unde ai nevoie de ea, în casă. Nu produce căldură din nimic; o transportă, folosind electricitate pentru pompare, nu pentru încălzire directă. Din acest motiv, aparatul poate livra de trei sau de patru ori mai multă energie termică decât energia electrică pe care o consumă, ceea ce niciun radiator electric nu poate face.
Ciclul din spatele aparatului
Sistemul conține un fluid frigorific care fierbe la temperaturi foarte joase. În unitatea exterioară, acest fluid trece printr-un schimbător peste care un ventilator suflă aer; chiar dacă aerul e la câteva grade sub zero, el e mai cald decât fluidul, așa că îi cedează căldură și îl face să vaporizeze. Vaporii ajung la compresor, care îi comprimă, iar la comprimare temperatura lor crește semnificativ. În al doilea schimbător, aflat pe circuitul de apă al casei, vaporii fierbinți cedează căldura apei din instalație și condensează. Fluidul revine la starea inițială printr-un ventil de laminare și ciclul reîncepe.
Raportul dintre căldura livrată și electricitatea consumată se numește COP și este măsurat într-un punct de funcționare precis. Valoarea utilă în practică este însă SCOP, coeficientul sezonier, care ține cont de variația temperaturii exterioare pe parcursul întregului sezon. Când compari două aparate, compară SCOP-urile pentru același regim de temperatură a apei, altfel compari lucruri diferite.
De ce contează temperatura apei din instalație
Aceasta este cea mai importantă informație despre pompele de căldură și, paradoxal, cea mai des ignorată la achiziție. Eficiența unei pompe scade pe măsură ce diferența dintre sursa rece și temperatura apei livrate crește. Aceeași pompă care lucrează excelent producând apă la 35 de grade devine mediocră când i se cere apă la 55 și devine ineficientă la 65.
Consecința este directă: pompa de căldură se potrivește natural cu încălzirea prin pardoseală, care lucrează la 30-40 de grade, se potrivește acceptabil cu caloriferele supradimensionate sau cu ventiloconvectoarele, și se potrivește prost cu o instalație veche de calorifere din fontă dimensionată pentru 75 de grade. Nu înseamnă că e imposibil, dar înseamnă că factura de electricitate va fi mult peste ce promite fișa tehnică. Înainte de orice decizie, calculează necesarul real de căldură al casei și temperatura minimă la care instalația existentă poate încă livra acest necesar; metoda de calcul este descrisă pe larg în materialul despre stabilirea necesarului în kW înainte de achiziția sursei.
În ce case are sens și în ce case nu
Profilul ideal este destul de clar. O casă cu anvelopă izolată, tâmplărie decentă, necesar termic moderat raportat la suprafață și emițători care lucrează la temperatură joasă. În aceste condiții, aparatul funcționează majoritatea sezonului în zona lui bună de randament și economia față de o centrală clasică devine reală.
Situațiile în care investiția e discutabilă sunt și ele identificabile:
- Case neizolate, cu necesar termic mare. Ar trebui o pompă de putere mare, care costă mult, iar consumul electric din lunile geroase anulează avantajul. Aici prima investiție este în anvelopă, nu în sursă.
- Instalații exclusiv cu calorifere vechi, la temperatură ridicată. Fie se schimbă corpurile de încălzire cu unele mai mari, fie se acceptă un randament mediocru.
- Case de vacanță folosite ocazional. Pompa lucrează bine în regim continuu, la sarcină redusă. Repornirile din rece, cu instalația la câteva grade, o pun în zona ei slabă.
- Amplasamente fără loc pentru unitatea exterioară. Balcon închis, curte interioară îngustă sau vecinătate imediată a unui dormitor sunt configurații care creează probleme de zgomot și de circulație a aerului.
Există și varianta terenului ca sursă, cu randament mai constant pentru că solul nu are variațiile aerului, dar cu un cost de execuție considerabil mai mare din cauza forajelor sau a colectorului orizontal. Diferențele sunt tratate separat în articolul despre pompele care extrag căldura din sol și terenurile potrivite pentru ele.
Monobloc sau split, și unde așezi unitatea exterioară
La varianta monobloc, tot circuitul frigorific e închis în unitatea exterioară, iar spre casă intră doar țevi cu apă. Montajul e mai simplu și nu cere autorizație pentru manipularea agentului frigorific, în schimb țevile de apă din exterior trebuie protejate la îngheț, de regulă cu antigel în circuit sau cu funcție de protecție alimentată permanent. La varianta split, compresorul rămâne afară, iar schimbătorul intră în casă; se evită riscul de îngheț pe traseul exterior, dar montajul cere un instalator autorizat pentru lucrul cu agenți frigorifici.
Amplasarea unității exterioare decide o parte din satisfacția ulterioară. Are nevoie de spațiu liber în față pentru ca aerul refulat să nu fie reaspirat, de o bază care să nu transmită vibrații în pereți, de o distanță rezonabilă față de ferestrele dormitoarelor, ale tale și ale vecinilor, și de o soluție pentru condensul care se scurge în timpul dezghețării. Iarna, sub unitate se formează gheață dacă apa nu are unde să meargă, iar asta devine repede o problemă la o intrare sau pe o alee.
Ce se întâmplă la temperaturi foarte scăzute
Pe măsură ce afară e mai frig, două lucruri se întâmplă simultan: casa cere mai multă căldură, iar pompa poate livra mai puțină. Punctul în care cele două curbe se intersectează se numește punct de bivalență și este momentul în care intră în funcțiune o sursă de rezervă, de regulă o rezistență electrică integrată sau un cazan existent păstrat în paralel. Rezistența consumă exact ca orice încălzitor electric, deci fiecare oră în care lucrează costă. De aceea dimensionarea contează mai mult decât marca: o pompă subdimensionată va apela des la rezistență, iar una supradimensionată va cicla scurt, cu porniri și opriri frecvente care uzează compresorul și scad randamentul.
Un al doilea fenomen specific iernii este dezghețarea. Pe schimbătorul exterior se depune brumă, iar aparatul inversează periodic ciclul câteva minute ca să o topească. În acest interval, casa nu primește căldură și se consumă energie. Este normal și nu trebuie interpretat ca defecțiune, dar frecvența ridicată a dezghețărilor la temperaturi apropiate de zero, cu umiditate mare, explică de ce consumul real din februarie poate fi vizibil peste estimarea din ofertă.
Cum se comportă în exploatare, lună de lună
În lunile de tranziție, octombrie și martie, pompa lucrează în zona ei cea mai bună: cererea de căldură e mică, temperatura de tur poate coborî mult, iar coeficientul de performanță urcă. În decembrie și ianuarie situația se inversează, iar consumul lunar poate fi de câteva ori mai mare decât în octombrie, chiar dacă aparatul funcționează impecabil. Cine urmărește doar factura din primul octombrie de utilizare rămâne cu o impresie prea optimistă, iar cine o judecă doar pe cea din ianuarie, cu una prea pesimistă. Media pe un sezon întreg este singura cifră cu sens, iar pentru a o obține merită să notezi lunar indexul contorului electric și temperatura medie exterioară din intervalul respectiv.
Un detaliu de reglaj face o diferență surprinzător de mare: funcționarea continuă la temperatură joasă bate net funcționarea în reprize la temperatură ridicată. Obiceiul preluat de la centralele pe gaz, acela de a opri încălzirea peste noapte și de a o reporni dimineața, penalizează pompa de căldură, pentru că repornirea cere temperatură mare de tur exact în orele cele mai reci. Reducerea de noapte, dacă se folosește, ar trebui să fie moderată, de un grad sau două, nu o oprire completă.
Ce verifici înainte de a semna
Cere ofertantului trei lucruri concrete. Primul, un calcul al necesarului termic pe încăperi, nu o estimare pe metru pătrat. Al doilea, curba de funcționare a aparatului propus, cu puterea livrată la temperaturile exterioare de calcul din zona ta și cu temperatura de tur cerută de instalația ta. Al treilea, o estimare a consumului anual de electricitate, cu ipotezele scrise negru pe alb. Cu aceste date poți compara oferte între ele și poți verifica dacă promisiunea de economie stă în picioare.
Verifică și partea de exploatare: nivelul de zgomot declarat la distanța relevantă, disponibilitatea pieselor, condițiile de garanție pentru compresor și dacă aparatul poate prepara și apa caldă menajeră, caz în care crește cererea de temperatură ridicată. Costurile de montaj, cu tot ce presupun ele, sunt detaliate în materialul despre ce implică instalarea unei pompe de căldură aer-apă. Racordarea electrică, mai ales la puteri mari, trebuie făcută de un electrician autorizat și poate necesita majorarea puterii aprobate la branșament, o formalitate care durează și care merită începută devreme.
