Pompele de căldură, o alternativă de viitor pentru încălzirea și răcirea locuințelor
Este general cunoscut și acceptat efortul societății de a reduce emisiile de carbon din toate aspectele vieții cotidiene. Sunt preocupări, programe și restricții atât la nivel industrial, cât și la nivel domestic.
Statistica ne demonstrează că, pe lângă industrie, transporturi sau agricultură, locuințele individuale generează suficient de mult emisii de carbon încât să fie o preocupare pentru întreaga societate.
Din studiile de piață rezultă că încălzirea și gătitul în clădirile rezidențiale sunt responsabile pentru 6%* din emisiile de CO2 la nivel global, în condițiile în care agentul termic este generat prin arderea combustibililor fosili.
Situația s-a putea ameliora prin utilizarea energiei electrice că sursă principală de energie însă această variantă implică un cost mult prea mare pentru consumatorul casnic. Soluția pare să vină de la un echipament – pompa de căldură – care folosește energie electrică dar la un randament superior astfel încât tehnologia să poate fi folosită la scară largă. Implementată la nivel global, această tehnologie a pompelor de căldură ar putea elimina anual aproximativ 3 gigatone de CO2 din atmosferă.
Conform studiilor făcute de McKinsey, pompele de căldură vor reprezenta 90% din vânzările de soluții de încălzire și răcire a caselor până în anul 2050, față de 35% cât reprezintă în prezent.
După cum arată graficul de la sus, varianta ideală combină pompele de căldură cu sursele regenerabile de producere a energiei electrice. Asta înseamnă că alegerea unei pompe de căldură devine o ivestitie mult mai rentabilă în asociere cu un sistem fotovoltaic de producere a energiei electrice, de exemplu.
Dacă ne uităm pe harta potențialului fotovoltaic din România, decizia de a produce energie electrică cu panouri fotovotaice este una foarte inspirată.
Ce este o pompă de căldură
Un echipament ce asigură tranferul de căldură intre două medii prin utilizarea unui compresor și a unui vaporizator între care circulă un agent frigorific (lichid sau gazos). Căldura se extrage din exterior și se pompează la interior cu un cost energetic mai mic decât în cazul altor variante de încălzire. Pompa de căldură poate să lucreze în sezonul cald, pe modul de producție rece, iar întregul sistem se poate folosi că un aparat de aer condiționat.
Datorită performanțelor și eficienței energetice superioare, pompele de căldură sunt o alternativă, mai eficientă și mai prietenoasă cu mediul, la variantele clasice de încălzire și răcire a locuințelor. Centralele pe gaz sunt larg răspândite și au un randament destul de bun (aproximativ 97-98%) dar poluează și generează costuri imprevizibile pe viitor din cauza cotațiilor fluctuante ale gazului.
Pe de altă parte, pompele de căldură au un randament superior raportat la cantitatea de energie pe care o folosesc. Există variante de pompe de căldură care au un randament de 1 la 5.
Avantajele unei pompe de căldură
1. Costuri mici de operare. Pompele de căldură sunt mai eficiente decât sistemele energetice tradiționale, iar în combinație cu surse regenerabile de energie (ex. panouri fotovoltaice) asigură beneficii nete în viitor în termeni de costuri de întreținere sau economii de costuri.
2. Siguranță. Funcționarea pompelor de căldură este mult mai sigură decât sistemele de încălzire bazate pe combustie.
3. Emisiile de carbon. Pompele de căldură reduc emisiile de carbon și au o excelentă rată de conversie a energiei electrice la încălzire. De exemplu, pompele de căldură cu sursă de apă ating eficiența relativ ridicată, aproape de 600%.
4. Asigură și răcirea pe timp de vară În timpul verii, pompele de căldură pot inversa procesul și pot acționa ca o unitate de aer condiționat. Pompele de căldură pot fi comutate pe modul de răcire în timpul verii.
5. Durată lungă de viață O pompă de căldură are o durată de viață lungă, estimată la aproximativ 15-20 de ani.
Dezavantajele pompelor de căldură
1. O pompă de căldură are un cost de achiziție mai ridicat decât variantele tradiționale de încălzire a unei locuințe.
2. La temperaturi sub 5 grade Celsius, randamentul pompelor de căldură scade
3. Pompele de căldură presupun o mentenanță periodică făcută de specialiști
4. Sunt potrivite mai mult la clădirile noi sau la cele care au integral instalate sisteme de încălzire în pardoseală. La clădirile care au deja sisteme de încălzire bazate pe radiatoare, dimensionarea s-a făcut la temperaturi pe tur în jurul valorilor de 60-70 de grade, pe când instalațiile de încălzire în pardoseală funcționează cu temperaturi mult mai scăzute (35-40 de grade).
* The net-zero transition: What it would cost, and what it could bring, McKinsey, January 1, 2022.
