Cum funcționează o pompă de căldură sol-apă și de ce este o alegere ecologică?

Pământul de sub picioarele noastre ne poate încălzi casa, fără foc, fără fum și fără griji. Nu e magie – e știință aplicată cu inteligență! 

Pompa de căldură sol-apă este una dintre cele mai eficiente și curate soluții de încălzire disponibile astăzi. Folosește energia naturală stocată în sol pentru a oferi confort termic pe tot parcursul anului, cu un consum minim de electricitate și un impact aproape zero asupra mediului. În acest articol, aflați cum funcționează acest sistem ingenios și de ce este considerat o alegere ecologică de top.

Pompa de căldură sol-apă (sau geotermală) funcționează pe principiul transferului de căldură din sol către clădire, folosind un ciclu frigorific inversat, similar cu cel al unui frigider, dar în sens opus.

1. Sursa de energie: solul

La câțiva metri sub suprafață, temperatura solului rămâne relativ constantă. Această căldură de joasă temperatură este preluată printr-un circuit de colectoare (orizontale sau verticale), umplut cu un lichid antigel (agent termic – o soluție de apă cu glicol).

2. Vaporizatorul

Lichidul cald din sol trece printr-un evaporator, unde cedează căldura către un agent frigorific (de ex. R290 sau R32), care are un punct de fierbere foarte scăzut (chiar sub -30°C). Acesta se evaporă în contact cu lichidul din sol, preluând energia termică.

3. Compresorul

Agentul frigorific, acum în stare gazoasă, este comprimat de un compresor. Prin comprimare, crește atât presiunea, cât și temperatura gazului – până la aproximativ 50–60°C, suficient pentru a încălzi apa din sistemul de încălzire al locuinței.

4. Condensatorul

Gazul fierbinte ajunge în condensator, unde cedează căldura către un circuit de apă – acesta este agentul termic care încălzește casa prin radiatoare, ventiloconvectoare sau încălzire în pardoseală. În acest proces, agentul frigorific se răcește și se condensează înapoi în lichid.

5. Supapa de expansiune

Lichidul frigorific trece apoi printr-o supapă de expansiune, unde presiunea scade brusc, temperatura scade și începe un nou ciclu.

Așa cum am menționat și mai sus, vă puteți imagina pompa de căldură ca un frigider pus pe dos – în loc să scoată căldura afară, o ia din sol și o aduce în casă. E formată din două circuite separate care lucrează împreună:

1. Circuitul primar (din sol) – colectorul geotermal

Rolul lui: colectează căldura de la sol.

Se sapă fie sonde verticale (găuri adânci de 50–150 m), fie se îngroapă țevi orizontale în grădină, la 1,5–2 m adâncime.Prin aceste țevi circulă un lichid special (de obicei apă cu glicol, deoarece nu îngheață). Solul are o temperatură constantă (8–12°C iarna), deci lichidul se încălzește ușor și vine spre pompă cu energie termică.

Gândiți-vă la acest circuit ca la o pompă de căldură care trage căldură din natură – nu arde nimic, doar mută căldura.

2. Unitatea internă – „centrul de comandă”

Aici are loc procesul termodinamic. Conține:

a) Vaporizatorul

• este un schimbător de căldură;
• lichidul cald din sol încălzește agentul frigorific din pompă;
• agentul are punct de fierbere foarte scăzut, așa că se evaporă imediat, chiar la 3–5°C.

b) Compresorul

• comprimă vaporii de agent frigorific;
• când comprimăm un gaz, crește temperatura – până la 50–60°C;
• este motorul sistemului – consumă energie electrică, dar foarte eficient.

c) Condensatorul

• alt schimbător de căldură;
• vaporii fierbinți cedează căldura lor către apa care circulă prin instalația casei (încălzire în pardoseală, calorifere etc.);
• în acest proces, agentul se condensă – devine iar lichid.

d) Supapa de expansiune

• reduce presiunea agentului frigorific;
• scade și temperatura lui, pregătindu-l să reia ciclul de la evaporator.

3. Circuitul secundar (în casă) – încălzirea propriu-zisă

Este un circuit clasic cu apă caldă. Primește căldura de la condensator și o distribuie în locuință: prin pardoseală, radiatoare sau ventiloconvectoare. Poate încălzi și apa caldă menajeră, dacă e conectat la un boiler. 

Totul funcționează în buclă

Căldura pleacă din pământ → este ridicată la o temperatură utilă în pompă → este trimisă în casă → și ciclul reîncepe.

Pe scurt:

• nu arde nimic;
• nu scoate fum;
• doar mută căldura dintr-un loc în altul, cu un consum foarte mic de electricitate;
• eficiența (COP) este ridicată: pentru 1 kWh de curent, primești 4–5 kWh de căldură.

Alegerea unei pompe de căldură sol-apă pentru încălzirea locuinței aduce multiple beneficii:

1. Eficiență energetică ridicată: pompele de căldură sol-apă utilizează căldura constantă a solului, oferind un coeficient de performanță (COP) ridicat. Aceasta înseamnă că pentru fiecare kilowatt de energie electrică consumat, se pot produce mai mulți kilowați de energie termică, reducând astfel costurile de încălzire.​

2. Stabilitate în funcționare: temperatura solului rămâne relativ constantă pe tot parcursul anului, asigurând o performanță stabilă a sistemului, indiferent de condițiile meteorologice externe.​

3. Funcționare silențioasă.

4. Adaptabilitate în utilizare: pe lângă încălzire, sistemul poate fi adaptat pentru răcire în sezonul cald și pentru prepararea apei calde menajere, oferind o soluție completă pentru confortul termic al locuinței.​

5. Control inteligent: prin integrarea cu modulul de internet, sistemul poate fi gestionat de la distanță prin intermediul unei aplicații, permițând monitorizarea și ajustarea parametrilor de funcționare în timp real.​

Vaillant flexoTHERM exclusive

Modelul flexoTHERM exclusive de la Vaillant este o pompă de căldură premium, care poate utiliza diferite surse de energie termică: sol, aer sau apă subterană. Este potrivită atât pentru case unifamiliale, cât și pentru clădiri multifamiliale.​

Printre caracteristicile sale se numără:​

• funcționare silențioasă datorită sistemului Sound Safe System;
• adaptabilitate la diferite cerințe de confort pentru apă caldă;
• componente de calitate fabricate în Germania, cu un grad ridicat de reciclare a materialelor;
• compatibilitate cu modulul de internet pentru gestionarea comodă a energiei prin intermediul unei aplicații

Atunci când căutați o soluție de încălzire eficientă, durabilă și prietenoasă cu mediul, pompa de căldură sol-apă devine un candidat serios din următoarele motive:

1. Pompa de căldură sol-apă are zero emisii directe la punctul de consum

Una dintre cele mai mari diferențe între o pompă de căldură sol-apă și o centrală clasică este lipsa totală a emisiilor locale. Fără flacără, fără ardere, fără fum. Aceasta înseamnă că, la locul de instalare, nu se produc:

• CO₂ (dioxid de carbon);
• NOx (oxizi de azot);
• particule fine dăunătoare pentru sănătate.

Impactul imediat asupra calității aerului este zero, ceea ce înseamnă un aer mai curat în jurul locuinței și un risc mai mic de poluare urbană. Dacă pompa este alimentată cu electricitate din surse fosile, emisiile există, dar sunt produse „în amonte”, adică la centrala electrică, nu în curtea dvs.

2. Sistemul are o eficiență energetică net superioară

Pompele de căldură sol-apă sunt adevărate campioane la capitolul eficiență. Folosesc electricitate doar pentru a muta căldura din pământ în casă – nu pentru a o genera prin ardere. 

Din punct de vedere ecologic și economic, e mult mai sustenabil să consumați curent pentru o pompă de căldură decât să ardeți combustibil pentru același rezultat.

3. Energie regenerabilă constantă, direct din sol

Spre deosebire de panourile solare sau turbinele eoliene, care depind de vreme, energia geotermală este stabilă. Pompa de căldură sol-apă folosește:

• căldura naturală a solului, regenerabilă și constantă tot anul;
• energie provenită din radiația solară absorbită de pământ și din fluxul termic al miezului terestru;
• o sursă care nu se epuizează și nu are variații bruște de temperatură.

4. Durabilitate și amprentă de carbon pe ciclul de viață

Pompele de căldură sol-apă nu doar că sunt eficiente, dar sunt și foarte durabile. Dincolo de funcționarea ecologică, contribuie la protejarea mediului și prin:

• durată de viață lungă: 20–25 ani pentru unitatea interioară, 50+ ani pentru foraje și sonde;
• costuri minime de întreținere și foarte puține componente consumabile;
• materiale reciclabile (cupru, inox, plastic rezistent), folosite responsabil de producători de top;
• respectarea normelor ecologice europene: RoHS (reducerea substanțelor periculoase) și WEEE (reciclare responsabilă a echipamentelor electrice).

Pe tot parcursul vieții sale, o pompă de căldură sol-apă contribuie la scăderea reală a amprentei de carbon a locuinței, fără compromisuri în privința confortului.

   

Cu peste 150 de ani de inovație în domeniul soluțiilor termice și un angajament ferm față de sustenabilitate, Vaillant oferă pompe de căldură performante, silențioase și ușor de integrat în orice locuință.

Alegeți inteligent! Alegeți verde! Alegeți Vaillant!