Sari la conținut
Energie regenerabilă

Pompele de căldură geotermale: cum funcționează și pentru ce tip de teren sunt potrivite

Pompele de căldură geotermale: cum funcționează și pentru ce tip de teren sunt potrivite
Foto: K / Pexels

Spre deosebire de pompele de căldură aer-apă, tot mai vizibile pe la case în ultimii ani, varianta geotermală nu se vede aproape deloc din exterior — colectorul e îngropat, iar la suprafață rămâne doar unitatea interioară, montată de obicei într-o centrală termică sau un spațiu tehnic. Tocmai discreția asta, combinată cu un randament stabil indiferent de temperatura de afară, face din pompele geotermale o opțiune atractivă pentru cine construiește de la zero sau reface complet sistemul de încălzire, deși prețul de instalare rămâne, de regulă, mai ridicat decât la alternativele aeriene.

Cum funcționează, pe scurt

Principiul de bază e simplu, chiar dacă instalația din spate nu este: la câțiva metri sub suprafață, temperatura solului rămâne relativ constantă tot anul, indiferent dacă afară e ger sau caniculă. Un circuit de țevi îngropate, prin care circulă un agent purtător de căldură, preia această temperatură stabilă și o transportă către pompa de căldură propriu-zisă, unde un compresor ridică temperatura la nivelul necesar pentru încălzirea locuinței și a apei calde menajere. Pentru că sursa de căldură nu variază brusc de la o zi la alta, ca aerul exterior, eficiența sistemului rămâne constantă și iarna, atunci când pompele aer-apă încep să piardă din randament.

Colectoare orizontale sau foraje verticale

Există două moduri principale de a capta căldura din sol, iar alegerea între ele depinde aproape în totalitate de terenul disponibil. Colectorul orizontal presupune îngroparea unor bucle de țeavă la circa un metru și jumătate — doi metri adâncime, pe o suprafață relativ mare de teren, de câteva ori mai mare decât suprafața locuinței încălzite. E soluția mai ieftină, dar cere un teren liber, fără construcții viitoare planificate deasupra și, ideal, fără copaci cu rădăcini adânci în zonă. Forajele verticale, în schimb, coboară la zeci sau chiar peste o sută de metri adâncime și ocupă foarte puțin spațiu la suprafață, fiind soluția aleasă acolo unde terenul e mic sau deja amenajat. Costul lor e mai mare, din cauza lucrărilor de foraj specializat, dar randamentul e adesea mai stabil, pentru că temperatura crește ușor cu adâncimea. Alegerea între cele două tipuri de colector ține și de accesul pe care echipamentele de lucru îl au la teren — un utilaj de excavare pentru colector orizontal are nevoie de spațiu de manevră, în timp ce un utilaj de foraj vertical poate lucra și pe un teren mai restrâns, dar cere acces pentru o instalație mai înaltă și, uneori, autorizații suplimentare legate de adâncimea forajului.

Ce tip de teren contează cu adevărat

Dincolo de suprafața disponibilă, natura solului influențează direct performanța sistemului. Un teren argilos, umed, conduce căldura mai bine decât unul nisipos și uscat, ceea ce înseamnă că poate fi nevoie de mai puțină lungime de colector pentru aceeași putere termică. Terenurile stâncoase complică lucrările de excavare pentru colectorul orizontal, dar pot fi, paradoxal, favorabile pentru foraje verticale, unde roca are conductivitate termică bună. Nivelul pânzei freatice contează și el — un sol cu apă subterană aproape de suprafață ajută la transferul de căldură, dar poate ridica probleme tehnice și de autorizare pentru foraje. De aceea, înainte de a decide tipul de colector, un studiu geotehnic al terenului nu e un moft, ci un pas care poate schimba radical bugetul estimat inițial. Panta terenului contează și ea, mai puțin discutat de obicei: pe un teren înclinat, colectorul orizontal poate necesita lucrări suplimentare de nivelare sau terasare, iar apa scursă de pe pantă poate eroda treptat stratul de sol de deasupra țevilor dacă acestea nu sunt îngropate suficient de adânc chiar de la montaj.

Cât costă și cui i se potrivește

Investiția inițială pentru o pompă geotermală, mai ales cu foraj vertical, depășește adesea dublul costului unei pompe aer-apă echivalente ca putere. Amortizarea vine din facturi mai mici pe termen lung și dintr-o durată de viață a colectorului îngropat care se măsoară în zeci de ani, mult peste durata de viață a unității tehnice din interior, care se poate schimba separat la nevoie. Sistemul se potrivește cel mai bine caselor izolate corespunzător — o pompă de căldură, indiferent de tip, nu compensează pierderile de căldură ale unei case slab izolate, iar o combinație bună cu un termostat inteligent pentru gestionarea automată a temperaturii pe parcursul zilei crește și mai mult economiile reale. Pentru cine construiește pe un teren generos, fără planuri de extindere ulterioară, colectorul orizontal rămâne varianta cu cel mai bun raport cost-beneficiu; pentru cei cu teren limitat sau deja amenajat, forajul vertical, deși mai scump la instalare, evită complicațiile ulterioare legate de spațiu.