Pompe de căldură – principiu de funcționare
Denumirea pompelor de căldură explică și funcționarea lor: ele pompează practic căldura din mediul de afară și o aduc în interior la temperatura dorită. Sursa de căldură poate proveni din aer, apă sau sol. Această sursă este adusă în contact cu un schimbător de căldură și un agent frigorific din unitatea externă a pompei. Chiar dacă afară este mai frig, temperatura este oricum mai mare decât cea a agentului frigorific, care se transformă din lichid, în gaz. E un fenomen pe care îl știi destul de bine: când transpiri, apa din transpirație se evaporă și te răcorește.

În a doua fază, presiunea gazului astfel rezultat este crescută de un compresor. Creșterea presiunii unui gaz determină și creșterea temperaturii sale – exact și motivul pentru care presiunea anvelopelor nu se măsoară după ce ai condus mult timp, ci cu ele reci.

Acum, gazul încălzit ajunge în schimbătorul de căldură intern, de unde este distribuit în întreaga casă. Astfel, își pierde și căldura, redevine lichid și este trimis la ventilul de expansiune, care îi scade puternic presiunea și implicit și temperatura. În forma lui lichidă, ajunge din nou afară, iar ciclul se repetă. Pentru răcire, circuitul este inversat.

Monovalent sau bivalent?
Când vorbim de o pompă utilizată în regim monovalent, înseamnă că aceasta asigură pe cont propriu întregul necesar termic al casei. Când ne referim la o pompă de căldură în regim bivalent sau hibrid, aceasta funcționează în combinație cu o altă sursă de căldură, precum o centrală pe gaz.

Tipuri de pompe de căldură
În continuare, vom vedea principalele categorii de pompe de căldură și principiile lor de operare. Funcțiile lor și performanța energetică vor determina și alegerea tipului dorit.

Pompa de căldură aer-apă
Acesta este cel mai frecvent întâlnit model de pompe de căldură în România, datorită unei simplități mai mari în montare, dar și randamentului său în utilizare. Dar ce este pompa de căldură aer-apă? Este un sistem care preia căldura din aerul de afară și o transferă în circuitul de apă al casei. Poate fi, „exterior”, cu montare complet în afară, atât evaporatorul cât și condensatorul fiind la exterior, sau „split”, cu compresorul în afară și evaporatorul în interior. Oferă avantaje și un randament foarte mare în sezonul cald sau anotimpurile de trecere, când și aerul este mai cald. Randamentul său scade în timpul iernii, când pompa aer-apă continuă să încălzească, însă consumă puțin mai mult curent electric. Se recomandă montarea sa în tandem cu încălzire în pardoseală sau cu calorifere mari (sisteme cu suprafețe radiante mari), deoarece astfel se poate distribui apa la temperaturi mai mici, obținându-se același grad de confort. O altă variantă preferată de cei aflați în zone mai reci este montarea cu o centrală în condensație, care preia și compensează efortul calorific în sezonul rece.

Pompa de căldură aer-aer
Cunoscut și sub denumirea de „aer condiționat”, acest tip de sistem se pretează mai ales la utilizarea în zonele mai calde și în locuințele mai mici. Avantajul său este dat de costurile scăzute și de faptul că nu mai este necesară o instalație de apă, cu calorifere, țevi și racorduri. Prin inversarea funcționării, el oferă și aer rece. În cazul pompei de căldură aer-aer, principiul de funcționare este similar pompelor care transferă energia în apă prin intermediul agentului frigorific, singura diferență fiind că această energie trece direct în aerul ambiant.

Pompa de căldură sol-apă
Cu cât coborâm mai mult sub pământ, cu atât crește și temperatura. Mai mult de atât, această temperatură subterană rămâne stabilă, nefiind atât de mult afectată ca cea a aerului sau apelor de suprafață, care depind de schimbările sezoniere. La o sută de metri în subsol găsim 10°C, la 250 de metri, aproximativ 20°C, iar, la 400 de metri, scoarța terestră degajă o căldură suficientă pentru a încălzi direct locuința, fără alte soluții tehnologice. O pompă de căldură sol-apă necesită un foraj la 80-120 de metri. Sunt posibile și foraje mai adânci, însă prețurile sunt prohibitive. Prin gaura rezultată se introduce o sondă geotermală, sub forma unui dublu circuit prin care coboară apă cu agent frigorific. Acest amestec este pompat în adâncime, de unde preia căldura și o aduce în locuință.

Pompa de căldură apă-apă
Similară în principiu pompei de căldură sol-apă, aceasta extrage energia din pânza freatică sau din apele curgătoare și lacuri, care au o temperatură constantă pe tot timpul anului, în jur de 10°C. Înainte de a opta pentru ea, trebuie să te asiguri că și dispui de o sursă de apă compatibilă, așa că este necesară realizarea unui studiu hidrogeologic.