În domeniul tehnologiilor de încălzire și răcire, pompele de căldură au apărut ca o soluție extrem de eficientă și ecologică. Sunt utilizate pe scară largă în medii rezidențiale, comerciale și industriale pentru a oferi atât funcții de încălzire, cât și de răcire. Pentru a înțelege cu adevărat valoarea și funcționarea pompelor de căldură, este esențial să aprofundăm principiile lor de funcționare și conceptul de Coeficient de Performanță (COP).
Principiile de funcționare ale pompelor de căldură
Concept de bază
O pompă de căldură este, în esență, un dispozitiv care transferă căldură dintr-un loc în altul. Spre deosebire de sistemele tradiționale de încălzire care generează căldură prin ardere sau rezistență electrică, pompele de căldură mută căldura existentă dintr-o zonă mai rece într-una mai caldă. Acest proces este similar cu modul în care funcționează un frigider, dar în sens invers. Un frigider extrage căldură din interiorul său și o eliberează în mediul înconjurător, în timp ce o pompă de căldură extrage căldură din mediul exterior și o eliberează în interior.
Ciclul de refrigerare
Funcționarea unei pompe de căldură se bazează pe ciclul de refrigerare, care implică patru componente principale: evaporatorul, compresorul, condensatorul și supapa de expansiune. Iată o explicație pas cu pas a modului în care aceste componente funcționează împreună:
- EvaporatorProcesul începe cu evaporatorul, care este amplasat într-un mediu mai răcoros (de exemplu, în afara casei). Agentul frigorific, o substanță cu punct de fierbere scăzut, absoarbe căldura din aerul sau solul din jur. Pe măsură ce absoarbe căldura, agentul frigorific se transformă din lichid în gaz. Această schimbare de fază este crucială deoarece permite agentului frigorific să transporte o cantitate semnificativă de căldură.
- CompresorAgentul frigorific gazos se deplasează apoi către compresor. Compresorul crește presiunea și temperatura agentului frigorific prin comprimarea acestuia. Această etapă este esențială deoarece ridică temperatura agentului frigorific la un nivel mai mare decât temperatura dorită din interior. Agentul frigorific de înaltă presiune și temperatură ridicată este acum gata să-și elibereze căldura.
- CondensatorUrmătorul pas implică condensatorul, care este amplasat într-un mediu mai cald (de exemplu, în interiorul casei). Aici, agentul frigorific fierbinte, la presiune înaltă, își eliberează căldura în aerul sau apa din jur. Pe măsură ce agentul frigorific eliberează căldură, acesta se răcește și se transformă din gaz în lichid. Această schimbare de fază eliberează o cantitate mare de căldură, care este utilizată pentru a încălzi spațiul interior.
- Supapă de expansiuneÎn final, agentul frigorific lichid trece prin supapa de expansiune, care îi reduce presiunea și temperatura. Această etapă pregătește agentul frigorific să absoarbă din nou căldura în evaporator, iar ciclul se repetă.
Coeficientul de performanță (COP)
Definiţie
Coeficientul de performanță (COP) este o măsură a eficienței unei pompe de căldură. Este definit ca raportul dintre cantitatea de căldură livrată (sau eliminată) și cantitatea de energie electrică consumată. Mai simplu spus, ne spune câtă căldură poate produce o pompă de căldură pentru fiecare unitate de electricitate pe care o utilizează.
Matematic, COP se exprimă astfel:
COP = Energie electrică consumată (W) Căldură furnizată (Q)
Când o pompă de căldură are un COP (Coeficient de Performanță) de 5,0, aceasta poate reduce semnificativ facturile la electricitate în comparație cu încălzirea electrică tradițională. Iată o analiză și un calcul detaliat:
Comparație a eficienței energetice
Încălzirea electrică tradițională are un COP de 1,0, ceea ce înseamnă că produce 1 unitate de căldură pentru fiecare 1 kWh de electricitate consumată. În schimb, o pompă de căldură cu un COP de 5,0 produce 5 unități de căldură pentru fiecare 1 kWh de electricitate consumată, ceea ce o face mult mai eficientă decât încălzirea electrică tradițională.
Calculul economiilor la costurile energiei electrice
Presupunând că este nevoie de a produce 100 unități de căldură:
- Încălzire electrică tradiționalăNecesită 100 kWh de energie electrică.
- Pompă de căldură cu COP de 5.0Necesită doar 20 kWh de electricitate (100 unități de căldură ÷ 5,0).
Dacă prețul energiei electrice este de 0,5 € pe kWh:
- Încălzire electrică tradiționalăCostul energiei electrice este de 50€ (100 kWh × 0,5€/kWh).
- Pompă de căldură cu COP de 5.0Costul energiei electrice este de 10€ (20 kWh × 0,5€/kWh).
Rata de economisire
Pompa de căldură poate economisi cu 80% la facturile de energie electrică în comparație cu încălzirea electrică tradițională ((50 - 10) ÷ 50 = 80%).
Exemplu practic
În aplicații practice, cum ar fi alimentarea cu apă caldă menajeră, să presupunem că trebuie încălziți 200 de litri de apă de la 15°C la 55°C zilnic:
- Încălzire electrică tradiționalăConsumă aproximativ 38,77 kWh de energie electrică (presupunând o eficiență termică de 90%).
- Pompă de căldură cu COP de 5.0Consumă aproximativ 7,75 kWh de energie electrică (38,77 kWh ÷ 5,0).
La un preț al energiei electrice de 0,5€ pe kWh:
- Încălzire electrică tradiționalăCostul zilnic al energiei electrice este de aproximativ 19,39 € (38,77 kWh × 0,5 €/kWh).
- Pompă de căldură cu COP de 5.0Costul zilnic al energiei electrice este de aproximativ 3,88 € (7,75 kWh × 0,5 €/kWh).
Economii estimate pentru gospodăriile obișnuite: Pompe de căldură vs. Încălzire cu gaz natural
Pe baza estimărilor la nivel de industrie și a tendințelor prețurilor energiei în Europa:
| Articol | Încălzire cu gaz natural | Încălzire cu pompă de căldură | Diferența anuală estimată |
| Cost mediu anual al energiei | 1.200 €–1.500 € | 600–900 € | Economii de aprox. 300–900 € |
| Emisii de CO₂ (tone/an) | 3–5 tone | 1–2 tone | Reducere de aproximativ 2–3 tone |
Nota:Economiile reale variază în funcție de prețurile naționale la electricitate și gaze, de calitatea izolației clădirilor și de eficiența pompelor de căldură. Țări precum Germania, Franța și Italia tind să înregistreze economii mai mari, în special atunci când sunt disponibile subvenții guvernamentale.
Pompă de căldură Hien R290 EocForce Seria 6-16kW: Pompă de căldură monobloc aer-apă
Caracteristici cheie:
Funcționalitate all-in-one: încălzire, răcire și apă caldă menajeră
Opțiuni flexibile de tensiune: 220–240 V sau 380–420 V
Design compact: unități compacte de 6–16 kW
Agent frigorific ecologic: agent frigorific verde R290
Funcționare extrem de silențioasă: 40,5 dB(A) la 1 m
Eficiență energetică: SCOP până la 5,19
Performanță la temperaturi extreme: Funcționare stabilă la –20 °C
Eficiență energetică superioară: A+++
Control inteligent și compatibilitate cu sistemele fotovoltaice
Funcție anti-legionella: Temperatura maximă a apei la ieșire 75ºC
Data publicării: 10 septembrie 2025