Cât consumă o pompă de căldură aer-apă? Ghid pentru optimizarea costurilor în proiectele imobiliare

Pompele de căldură aer-apă câștigă tot mai mult teren ca soluție de încălzire eficientă și sustenabilă. Totuși, înainte de a le integra într-un proiect imobiliar, este util să înțelegeți care este consumul energetic al acestora și factorii care îl influențează. Alegerea corectă a echipamentului, condițiile climatice, tipul sistemului de distribuție a căldurii și modul de utilizare sunt doar câteva aspecte care pot face diferența între o investiție rentabilă și costuri operaționale ridicate.   

Acest ghid Vaillant explică în detaliu ce influențează consumul unei pompe de căldură aer-apă și ce soluții puteți aplica pentru eficientizarea costurilor.

Consumul unei pompe de căldură aer-apă depinde de mai mulți factori, de la eficiența compresorului și ciclul termodinamic până la condițiile climatice și tipul instalației de încălzire. Pentru a înțelege exact cât consumă un astfel de sistem, este necesar să analizăm parametrii care influențează performanța energetică.   

Coeficientul de Performanță (COP) și Factorul de Performanță Sezonier (SCOP)

Pompele de căldură funcționează prin transferul energiei termice din aerul exterior către un agent termic care circulă în instalația de încălzire. Eficiența acestui proces este exprimată prin COP (Coefficient of Performance), care reprezintă raportul dintre energia termică furnizată și energia electrică consumată.

COP instantaneu: variază în funcție de temperatura exterioară și de temperatura apei livrate în sistemul de încălzire. De exemplu, la o temperatură exterioară de +7°C și o temperatură de tur de 35°C, o pompă de căldură poate avea un COP de 4, ceea ce înseamnă că livrează 4 kWh de căldură pentru fiecare kWh de electricitate consumat.

SCOP (Seasonal Coefficient of Performance): reflectă eficiența medie a sistemului pe tot parcursul unui sezon de încălzire, ținând cont de fluctuațiile de temperatură. Un SCOP peste 3 este considerat eficient pentru majoritatea aplicațiilor rezidențiale și comerciale.   

Consumul pompei de căldură aer-apă în funcție de temperatura exterioară și tipul instalației de încălzire

Pompele de căldură aer-apă sunt sisteme dependente de temperatura aerului exterior. Pe măsură ce temperatura scade, eficiența acestora scade din cauza diferenței mai mari de temperatură între sursa de căldură (aerul) și mediul de încălzire (apa din sistem).

• La 0°C exterior, o pompă de căldură poate avea un COP de aproximativ 3, în timp ce la -15°C poate scădea la 2 sau chiar mai puțin, în funcție de tehnologia compresorului.
• Sistemele de încălzire prin pardoseală (temperaturi de tur de 30-35°C ) permit funcționarea la un COP mai ridicat decât radiatoarele tradiționale, care necesită temperaturi de tur de 55-65°C.   

Printre principalii factori care determină consumul unei pompe de căldură aer-apă se numără condițiile climatice, caracteristicile tehnice ale echipamentului, configurația sistemului de distribuție a căldurii și modul de exploatare.

1. Condițiile climatice și temperatura exterioară

Eficiența unei pompe de căldură aer-apă este strâns legată de temperatura aerului exterior, care influențează raportul dintre energia electrică consumată și energia termică produsă:

• în zone cu ierni blânde (medii termice peste 0°C), pompele de căldură pot funcționa cu un coeficient de performanță (COP) ridicat, menținând consumul electric scăzut;
• în regiunile cu ierni reci (sub -10°C), pompa de căldură trebuie să depășească un diferențial termic mai mare pentru a încălzi apa din sistem, ceea ce reduce eficiența și crește consumul energetic;
• umiditatea aerului influențează ciclurile de dezghețare, care, dacă sunt frecvente, pot adăuga un consum suplimentar de energie.

2. Tipul și dimensiunea clădirii

Fiecare proiect imobiliar necesită o analiză energetică adaptată, întrucât suprafața clădirii și tipologia acesteia influențează direct necesarul termic:

• clădirile rezidențiale unifamiliale au un necesar termic mai mic, iar o pompă de căldură cu o putere între 5 și 12 kW poate fi suficientă;
• clădirile multifamiliale sau comerciale necesită sisteme cu capacitate mai mare, integrate cu soluții de distribuție eficiente, precum încălzirea în pardoseală sau sisteme centralizate de apă caldă menajeră;
• gradul de izolație al clădirii joacă un rol esențial – o clădire bine izolată reduce pierderile de căldură și scade consumul pompei de căldură.  

3. Configurația sistemului de distribuție a căldurii

Pompele de căldură aer-apă pot funcționa cu diferite sisteme de distribuție a căldurii, iar eficiența acestora variază în funcție de temperatura de tur necesară:

• încălzirea prin pardoseală permite temperaturi de tur reduse (30-35°C), maximizând eficiența pompei de căldură și menținând un consum redus;
• radiatoarele de temperatură joasă sunt o alternativă viabilă, dar necesită o temperatură de tur mai mare (45-55°C), ceea ce poate crește consumul electric;
• boilerele pentru apă caldă menajeră conectate la pompa de căldură trebuie dimensionate corect pentru a evita pierderile energetice și a optimiza consumul.

4. Tehnologia și eficiența echipamentului

Tehnologia pompei de căldură influențează direct consumul energetic și eficiența generală a sistemului. 

Tipul de compresor – Modelele cu tehnologie inverter adaptează puterea în funcție de necesar, reducând consumul față de sistemele on-off.

Agentul frigorific utilizat – Un agent frigorific precum R290 (propan) oferă o eficiență crescută și un impact redus asupra mediului.

5. Modul de utilizare și setările sistemului

Un sistem de încălzire eficient nu depinde doar de echipamentele utilizate, ci și de modul în care acestea sunt exploatate.

1. Setările temperaturii de tur – Temperaturile mai scăzute permit un COP mai ridicat și un consum redus.

2. Utilizarea unui buffer termic – Un rezervor tampon poate optimiza funcționarea pompei de căldură, prevenind ciclurile frecvente de pornire-oprire.

3. Reglajele sistemului de management energetic – Integrarea cu un sistem de control inteligent optimizează consumul în funcție de condițiile meteorologice și cererea de căldură.

Mai jos, vă prezetăm unele dintre cele mai eficiente metode prin care dezvoltatorii imobiliari pot minimiza costurile utilizând pompele de căldură aer-apă în proiectele imobiliare:

Alegerea corectă a pompei de căldură în funcție de proiect.

O pompă de căldură supradimensionată va avea cicluri frecvente de pornire-oprire, ceea ce poate duce la uzură prematură și consum inutil de energie. În schimb, un sistem subdimensionat va funcționa constant la capacitate maximă, crescând consumul electric.

Factori esențiali în selecție:

• Necesarul termic al clădirii – Se determină pe baza suprafeței, gradului de izolație și cerințelor de încălzire.
• Tipul de imobil – Clădirile rezidențiale pot avea necesități diferite față de cele comerciale sau industriale.
• Temperaturile exterioare medii din zona de instalare – Alegerea unei pompe de căldură potrivită pentru climatul local asigură o funcționare eficientă.

Integrarea cu sisteme de distribuție a căldurii eficiente

Pentru a optimiza costurile, pompa de căldură trebuie combinată cu un sistem de distribuție care permite funcționarea la temperaturi de tur cât mai reduse.

• Încălzirea în pardoseală – Oferă cea mai mare eficiență, deoarece permite temperaturi de tur de 30-35°C  maximizând coeficientul de performanță (COP) al pompei de căldură.
• Radiatoarele de temperatură joasă – Pot funcționa eficient cu pompe de căldură, dar necesită temperaturi de tur mai mari, de 45-55°C, ceea ce poate crește consumul.
• Ventilo-convectoarele – Pot fi o soluție viabilă pentru proiecte mixte, oferind atât încălzire, cât și răcire.

Creșterea eficienței prin automatizare și management energetic

Un sistem de control avansat poate ajusta parametrii pompei de căldură în funcție de condițiile meteorologice și cererea de căldură, optimizând consumul energetic.

Soluții de optimizare:

• Termostate inteligente – Permit reglarea temperaturii în funcție de prezența ocupanților și de prognoza meteo.
• Programarea funcționării – Reducerea temperaturii pe timpul nopții și în perioadele în care clădirea este neocupată scade semnificativ consumul.
• Controler cu senzor exterior sensoCOMFORT – Oferă control complet asupra întregului sistem de încălzire și este compatibil cu soluții smart home, permițând gestionarea eficientă a pompei de căldură și integrarea surselor regenerabile. 

Utilizarea surselor regenerabile pentru reducerea costurilor de operare

Combinația dintre pompele de căldură aer-apă și sistemele de energie regenerabilă poate reduce drastic costurile energetice.

• Panouri fotovoltaice – Pot furniza o parte din energia electrică necesară funcționării pompei de căldură, reducând dependența de rețeaua electrică.
• Sisteme de stocare a energiei – Bateriile pot contribui la utilizarea energiei solare în perioadele în care cererea de căldură este ridicată.
• Surse de încălzire auxiliare eficiente – În proiectele unde temperaturile exterioare scad frecvent sub -15°C, integrarea unei surse auxiliare eficiente (precum un cazan pe gaz sau un sistem hibrid) poate optimiza costurile.

Reducerea pierderilor de căldură și optimizarea izolației

Un sistem de încălzire eficient este inutil dacă clădirea are pierderi mari de căldură. O bună izolație termică poate reduce necesarul de energie și costurile de operare.

• Ferestre cu geam triplu – Minimizează pierderile de căldură prin suprafețele vitrate.
• Izolație eficientă a pereților și acoperișului – Reduce transferul termic și îmbunătățește eficiența generală a sistemului.
• Etanșeitatea clădirii – Pierderile de aer prin uși, ferestre și rosturi pot fi minimizate prin utilizarea unor soluții de etanșare adecvate.

Investiți într-o tehnologie fiabilă, eficientă și prietenoasă cu mediul. Contactați specialiștii Vaillant pentru a descoperi soluția optimă pentru clădirea dumneavoastră și pentru a beneficia de un sistem de încălzire inteligent și eficient pe termen lung!