Cuprinsul paginii

Răcirea cu pompa de căldură: cum funcționează și ce trebuie să știm înainte de a folosi instalația vara

Răcirea cu pompa de căldură este una dintre funcțiile care pot transforma un sistem proiectat inițial pentru încălzirea locuinței într-o instalație capabilă să asigure confort și pe timpul verii.

Principiul pare simplu: iarna pompa produce apă caldă, iar vara produce apă rece.

În realitate, partea de răcire trebuie analizată mult mai atent.

Nu este suficient ca pompa de căldură să poată produce apă rece. Trebuie să știm:

dacă modelul respectiv permite răcirea;
ce temperatură a apei poate furniza;
prin ce tip de terminale distribuim răcirea;
dacă instalația poate lucra fără condens;
cum controlăm umiditatea;
dacă țevile și armăturile sunt izolate corespunzător;
unde evacuăm condensul;
ce putere frigorifică necesită clădirea;
dacă vrem doar răcire sensibilă sau și dezumidificare.

Aici apare diferența dintre un sistem care „poate trimite apă rece în instalație” și unul proiectat corect pentru răcirea unei locuințe.

Răcirea nu este încălzire cu semnul invers. Apar probleme suplimentare — în primul rând umiditatea și condensul — care trebuie luate în calcul încă din proiectare.

Poate orice pompă de căldură să răcească?

Nu.

Prima verificare se face întotdeauna în documentația modelului.

Unele pompe de căldură sunt reversibile și pot funcționa atât în:

încălzire;
răcire;
prepararea apei calde menajere.

Alte configurații pot fi livrate sau activate numai pentru încălzire, iar în anumite game funcția de răcire poate depinde de:

unitatea interioară aleasă;
configurația hidraulică;
automatizare;
accesoriile instalate;
setările de punere în funcțiune;
versiunea echipamentului.

Prin urmare, nu presupunem că orice pompă aer-apă poate fi trecută pur și simplu pe „cooling”.

Înainte de proiectarea instalației trebuie verificat exact modelul.

Daikin, Mitsubishi Electric și Panasonic, de exemplu, au game și configurații care permit controlul temperaturii agentului termic în răcire, însă logica de control și limitele diferă.

Cum produce pompa de căldură apă rece?

O pompă aer-apă reversibilă utilizează același circuit frigorific de bază folosit la încălzire, dar modifică sensul în care este transferată energia.

Iarna vrem:

energie din aerul exterior → către apă → către casă

Vara vrem:

energie din casă → către apă → către exterior

Pompa nu „produce frig” în sens fizic.

Ea extrage căldură din clădire și o evacuează în exterior.

Circuitul frigorific preia energia din apa instalației și o transferă către aerul exterior.

Rezultatul este apă răcită, care poate fi distribuită către:

ventiloconvectoare;
pardoseală;
pereți sau tavane radiante proiectate pentru răcire;
baterii de răcire;
alte terminale hidronice compatibile.

Încălzire și răcire comparate simplificat

Funcționare	Energia este preluată din	Energia este transferată către
Încălzire iarna	Aerul exterior	Instalația casei
Răcire vara	Instalația casei	Aerul exterior

Din punct de vedere al instalației hidraulice, diferența principală este evidentă:

iarna circulă apă mai caldă decât încăperea;

vara circulă apă mai rece decât încăperea.

Tocmai această diferență introduce riscul de condens.

Ce înseamnă răcire activă?

În cazul unei pompe de căldură aer-apă reversibile vorbim, în mod obișnuit, despre răcire activă.

Compresorul funcționează pentru a transfera energia termică din clădire către exterior.

Pompa consumă energie electrică pentru:

compresor;
ventilatorul unității exterioare;
pompele de circulație;
automatizare;
eventual ventilatoarele terminalelor.

Această funcționare trebuie diferențiată de așa-numita răcire pasivă sau „free cooling”, întâlnită în anumite sisteme geotermale.

Răcire activă sau răcire pasivă?

Cele două noțiuni sunt uneori amestecate.

Caracteristică	Răcire activă	Răcire pasivă
Compresorul funcționează	Da	De regulă nu pentru producerea frigului
Frecventă la pompe aer-apă	Da	Nu
Poate fi utilizată la sisteme geotermale	Da	Da, dacă sistemul este proiectat pentru aceasta
Energia este evacuată	Cu ajutorul ciclului frigorific	Direct către sursa geotermală prin schimb de căldură
Consum electric	Mai mare	De regulă mai redus

În acest articol ne concentrăm în principal pe răcirea cu pompa de căldură aer-apă, adică pe răcirea activă.

Pompa de căldură nu răcește camera direct

Acest lucru este important pentru alegerea sistemului.

O pompă aer-apă produce apă la o anumită temperatură.

Apa trebuie apoi să ajungă într-un terminal capabil să preia căldura din cameră.

Exact cum iarna avem nevoie de:

pardoseală;
radiator;
ventiloconvector;

și vara avem nevoie de o suprafață sau de un schimbător prin care energia să fie extrasă din încăpere.

Pompa produce agentul termic.

Terminalul determină în mare măsură cum este răcită efectiv camera.

Prin ce putem face răcirea cu pompa de căldură?

Într-o locuință avem câteva variante principale.

Răcire prin pardoseală

Prin circuitele existente de încălzire în pardoseală circulă apă răcită.

Pardoseala devine o suprafață puțin mai rece decât încăperea și absoarbe căldură.

Avantajele sunt:

lipsa curenților puternici de aer;
funcționare silențioasă;
distribuție uniformă;
posibilitatea folosirii aceleiași rețele de țevi.

Dar există o limită critică:

pardoseala nu poate fi răcită sub punctul de rouă al aerului din încăpere.

Altfel apare condens.

Din acest motiv, răcirea prin pardoseală nu funcționează cu aceeași logică precum un ventiloconvector.

Răcire cu ventiloconvectoare

Apa rece trece printr-o baterie cu aripioare, iar un ventilator deplasează aerul încăperii prin schimbător.

Ventiloconvectorul poate răci mult mai intens decât pardoseala.

Dacă bateria funcționează sub punctul de rouă, vaporii de apă condensează pe aceasta.

De aceea un ventiloconvector utilizat pentru răcire trebuie să aibă:

tavă pentru condens;
evacuare a condensului;
izolație corespunzătoare;
racorduri realizate pentru regim de apă rece.

Avantajul important este că poate realiza și dezumidificare.

Răcire prin tavan sau pereți

Suprafețele radiante pot fi utilizate și pentru răcire dacă sistemul a fost proiectat pentru această funcție.

Principiul este apropiat de cel al pardoselii.

Și aici controlul punctului de rouă este obligatoriu.

Baterii de răcire în instalații de ventilație

În instalațiile mai complexe, apa rece produsă de pompa de căldură poate alimenta o baterie montată într-o unitate de tratare a aerului.

Aceasta poate gestiona atât:

temperatura;
cât și o parte din sarcina latentă, prin condensarea umidității.

Pentru locuințele obișnuite, însă, soluțiile întâlnite cel mai frecvent rămân pardoseala și ventiloconvectoarele.

Comparație rapidă între principalele soluții

Caracteristică	Pardoseală răcită	Ventiloconvector	Aer condiționat split
Folosește apa pompei de căldură	Da	Da	Nu
Răcire sensibilă	Da	Da	Da
Dezumidificare	Practic nu	Da	Da
Necesită evacuare condens	Nu la suprafața pardoselii dacă este controlată corect	Da	Da
Risc de condens	Critic dacă temperatura este prea mică	Condensul este prevăzut constructiv	Condensul este prevăzut constructiv
Viteză de reacție	Lentă	Rapidă	Rapidă
Circulație de aer	Foarte redusă	Da	Da
Zgomot în cameră	Foarte redus	Există ventilator	Există ventilator
Putere frigorifică	Limitată de punctul de rouă și suprafață	Mai mare	Mai mare
Poate folosi circuitele pardoselii existente	Da, dacă instalația este compatibilă	Nu	Nu
Controlul umidității	Necesită altă soluție	Da	Da

Tabelul explică și de ce răspunsul la întrebarea „care este cel mai bun?” nu poate fi universal.

Depinde ce vrem să obținem.

Ce înseamnă răcire sensibilă și răcire latentă?

Aceasta este una dintre diferențele cele mai importante dintre pardoseală și ventiloconvector.

Aerul dintr-o cameră conține:

energie asociată temperaturii;
vapori de apă.

Când reducem temperatura aerului fără să eliminăm umiditatea, eliminăm în principal căldură sensibilă.

Când condensăm vaporii de apă și evacuăm apa rezultată, eliminăm și căldură latentă.

Simplificat:

Tip de sarcină	Ce trebuie eliminat
Sensibilă	Temperatura excesivă
Latentă	Umiditatea excesivă

Răcirea radiantă prin pardoseală este destinată în principal sarcinii sensibile.

Ventiloconvectorul poate gestiona și sarcina latentă dacă bateria funcționează sub punctul de rouă și condensul este evacuat corect.

Această diferență devine foarte importantă în București sau în alte zone unde vara putem avea simultan:

temperatură ridicată;
umiditate ridicată.

O cameră la 25°C și 45% umiditate relativă se simte diferit față de aceeași cameră la 25°C și 75% umiditate.

De aceea confortul de vară nu poate fi evaluat numai după termometru.

Ce este punctul de rouă?

Punctul de rouă este temperatura la care aerul nu mai poate păstra întreaga cantitate de vapori de apă și începe condensarea.

Vedem fenomenul în fiecare vară pe un pahar cu apă rece.

Paharul nu „pierde apă”.

Apa apare din aer.

Exact același fenomen se poate produce pe:

pardoseală;
conducte;
distribuitor;
robineți;
fitinguri;
rezervor;
ventiloconvector.

Dacă suprafața ajunge sub punctul de rouă, apare condensul.

Exemplu simplificat

Să presupunem că în cameră avem un punct de rouă de 17°C.

Dacă pardoseala este la:

22°C → fără condens;
20°C → fără condens;
18°C → încă peste punctul de rouă;
16°C → am intrat în zona în care poate apărea condens.

Asta explică de ce nu putem spune:

„Punem apa la 12°C în pardoseală și va răci mai bine.”

Poate răci mai puternic, dar putem transforma întreaga suprafață într-o zonă de condens.

În Partea 2 vom analiza mult mai detaliat relația dintre:

temperatura aerului;
umiditate;
punct de rouă;
temperatura pardoselii;
temperatura apei.

Ce temperatură trebuie să aibă apa pentru răcire?

Nu există o temperatură universală.

Trebuie analizat terminalul.

Apa utilizată într-un ventiloconvector poate fi semnificativ mai rece decât apa trimisă într-o pardoseală radiantă.

Motivul este simplu:

ventiloconvectorul este proiectat să producă și să evacueze condens.

Pardoseala nu este.

Comparativ

Terminal	Regimul apei
Pardoseală radiantă	Relativ ridicat, limitat de punctul de rouă
Perete/tavan radiant	Limitat de punctul de rouă
Ventiloconvector	Poate utiliza apă mai rece
Baterie de răcire	Poate lucra în regim de condensare controlată

Nu copiem temperatura setată într-o instalație cu ventiloconvectoare și nu o aplicăm pardoselii.

Sunt două sisteme diferite.

Cât poate răci pardoseala?

Puterea de răcire a unei pardoseli este limitată.

Aceasta depinde de:

temperatura aerului;
temperatura suprafeței;
umiditate;
finisaj;
pasul țevii;
structura pardoselii;
debit;
temperatura apei;
sarcina frigorifică a încăperii.

Documentațiile tehnice pentru sisteme radiante arată că puterea de răcire este mult mai restrânsă decât ceea ce ne-am putea imagina dacă am trata pardoseala ca pe o baterie frigorifică.

Panasonic a publicat, de exemplu, în documentația sa tehnică pentru răcirea prin pardoseală valori orientative de ordinul 30–40 W/m² în anumite condiții de proiectare.

Aceasta nu este însă o valoare universală de dimensionare.

O pardoseală concretă poate oferi altă putere.

Mai important este principiul:

nu putem continua să coborâm temperatura suprafeței doar pentru a obține mai mulți W/m², deoarece la un moment dat atingem limita de condens și de confort.

De ce poate pardoseala să nu fie suficientă într-o cameră cu multă sticlă?

Să luăm două camere de aceeași suprafață.

Camera A

ferestre moderate;
umbrire exterioară;
orientare favorabilă;
anvelopă bună;
puține aporturi interne.

Camera B

suprafață vitrată foarte mare;
orientare sud-vest;
fără umbrire;
radiație solară puternică după-amiaza;
bucătărie deschisă;
multe surse interne de căldură.

Chiar dacă ambele au 30 m² de pardoseală, sarcina de răcire poate fi foarte diferită.

Camera B poate cere mai multă putere decât poate furniza pardoseala fără să ajungă la temperaturi periculoase din punct de vedere al condensului.

Aici un ventiloconvector sau un sistem mixt poate fi mai potrivit.

Răcirea cu pompa de căldură nu înseamnă automat renunțarea la aerul condiționat

Aceasta este o altă concluzie importantă.

Există proiecte în care pompa de căldură și pardoseala pot asigura o mare parte din confortul de vară.

Există și proiecte în care este mai logic să avem:

răcire radiantă pentru sarcina de bază;
ventiloconvector pentru vârfuri și dezumidificare.

pompa de căldură pentru încălzire;
aer condiționat separat pentru răcire.

Alegerea depinde de clădire.

Nu trebuie să forțăm aceeași instalație să facă toate funcțiile doar pentru că tehnic există un mod „Cooling” în controler.

Este răcirea prin pardoseală același lucru cu aerul condiționat?

Nu.

Diferența de senzație este evidentă.

Un aparat de aer condiționat:

deplasează aer;
poate produce aer mult mai rece decât temperatura camerei;
răspunde rapid;
poate dezumidifica.

Pardoseala răcită:

lucrează printr-o suprafață mare;
are temperatură apropiată de cea a încăperii;
reacționează lent;
nu produce curent puternic de aer;
nu trebuie să condenseze;
nu este un sistem eficient de dezumidificare.

De aceea cele două soluții nu trebuie comparate numai după numărul de kW.

Se pot folosi aceleași circuite de pardoseală iarna și vara?

Din punct de vedere al țevilor din șapă, da, un sistem proiectat pentru încălzire și răcire poate utiliza aceeași rețea radiantă.

Iarna circulă apă caldă.

Vara circulă apă răcită.

Dar faptul că țevile permit acest lucru nu înseamnă că întreaga instalație existentă este automat pregătită pentru răcire.

Trebuie verificate:

distribuitorul;
conductele principale;
pompele;
armăturile;
izolația;
automatizarea;
senzorii de temperatură și umiditate;
posibilitatea de control a punctului de rouă.

Articolul despre pompa de căldură cu încălzire în pardoseală explică deja de ce cele două tehnologii funcționează foarte bine împreună în regim de încălzire. Pentru răcire apar însă condiții suplimentare.

Ce se întâmplă cu distribuitorul vara?

Aici apare o problemă deseori ignorată.

Să presupunem că introducem apă suficient de rece în circuite.

Țevile din șapă sunt ascunse.

Dar distribuitorul conține:

inox sau alamă;
robineți;
debitmetre;
fitinguri;
racorduri.

Aceste componente se află direct în aerul din încăpere sau în cutia distribuitorului.

Dacă temperatura lor scade sub punctul de rouă, pot transpira.

Putem găsi apă:

pe barele distribuitorului;
pe racorduri;
în cutie;
pe pardoseală.

Prin urmare, protecția împotriva condensului nu se termină la suprafața pardoselii.

Trebuie analizat întregul circuit rece.

Conductele pentru răcire trebuie izolate diferit?

Da, iar aici izolația devine critică.

O conductă de apă rece care trece printr-o cameră tehnică poate ajunge sub punctul de rouă.

Dacă izolația:

lipsește;
este prea subțire;
are rosturi deschise;
nu formează o barieră corespunzătoare împotriva vaporilor;

umiditatea poate condensa pe țeavă sau chiar în interiorul sistemului de izolație.

Consecințele pot fi:

picături de apă;
coroziune;
deteriorarea finisajelor;
umezeală;
mucegai în zone ascunse.

Caleffi subliniază în documentațiile dedicate sistemelor hidronice de răcire că protecția conductelor și componentelor sub punctul de rouă este una dintre cerințele fundamentale ale unei instalații cu apă răcită.

O instalație care este perfect izolată pentru pierderile termice în regim de încălzire nu este automat izolată corect împotriva condensului în regim de răcire.

Ventiloconvectorul trebuie să aibă evacuare pentru condens

Da.

Dacă vrem ca ventiloconvectorul să și dezumidifice, bateria va funcționa sub punctul de rouă.

Apa condensată trebuie colectată într-o tavă și evacuată.

Avem nevoie de:

tavă de condens;
traseu de evacuare;
pantă corespunzătoare sau pompă de condens unde este necesar;
izolația circuitului de apă rece.

Caleffi precizează foarte clar că numai ventiloconvectoarele echipate corespunzător cu tavă și evacuare a condensului trebuie utilizate pentru răcirea cu apă rece în regim de condensare.

Nu orice radiator cu ventilator devine automat ventiloconvector pentru răcire.

Putem folosi radiatoarele pentru răcire?

Într-o instalație obișnuită, aceasta nu este soluția potrivită.

Radiatoarele clasice:

nu sunt concepute pentru colectarea condensului;
nu au evacuare de condens;
au o suprafață și o configurație optimizate pentru încălzire;
pot produce condens pe metal și pe racorduri dacă apa este prea rece.

Daikin include inclusiv în anumite logici de control posibilitatea de a închide zone cu pardoseală sau alte terminale nepotrivite atunci când instalația trece în cooling, tocmai pentru prevenirea condensului.

Dacă vrem răcire hidronică serioasă, folosim terminale proiectate pentru aceasta.

Pot avea pardoseală și ventiloconvectoare în aceeași instalație?

Da, iar aceasta poate fi una dintre configurațiile cele mai interesante.

Pardoseala poate prelua o parte din sarcina sensibilă într-un mod:

silențios;
uniform;
confortabil.

Ventiloconvectorul poate interveni pentru:

vârfuri de sarcină;
răcire rapidă;
dezumidificare.

Dar instalația trebuie proiectată hidraulic și automatizată pentru cele două regimuri.

Apa necesară ventiloconvectorului poate fi mai rece decât cea permisă în pardoseală.

Prin urmare, nu putem alimenta automat ambele terminale cu aceeași temperatură fără să verificăm schema.

Aici devine relevantă schema de montaj pentru pompa de căldură: temperaturile, zonele, vanele și controlul trebuie gândite împreună.

Ce se întâmplă cu apa caldă menajeră atunci când pompa răcește casa?

O pompă reversibilă poate avea trei funcții importante:

încălzire;
răcire;
ACM.

Aceasta nu înseamnă neapărat că le execută simultan.

În multe configurații rezidențiale, prepararea apei calde menajere primește prioritate.

Practic, pompa poate:

răci locuința;
primi cerere de ACM;
întrerupe temporar răcirea;
încălzi boilerul;
reveni apoi la răcire.

Secvența exactă diferă în funcție de model și automatizare.

Într-o casă cu răcire prin pardoseală, întreruperea temporară poate fi aproape insesizabilă datorită inerției mari.

Într-un sistem cu ventiloconvectoare, reacția poate fi mai vizibilă.

Este răcirea cu pompa de căldură mai economică decât aerul condiționat?

Nu putem răspunde corect fără să comparăm echipamente și condiții reale.

Un aparat split modern este el însuși o pompă de căldură aer-aer foarte eficientă în răcire.

O pompă aer-apă introduce:

circuit frigorific;
schimbător apă;
pompă de circulație;
distribuție hidraulică;
terminale.

Prin urmare, afirmația:

„pompa aer-apă consumă întotdeauna mai puțin decât aerul condiționat”

nu este justificată.

Avantajele trebuie evaluate la nivel de sistem.

Răcirea hidronică poate fi atractivă deoarece:

folosim același generator pentru încălzire și răcire;
putem combina terminale;
răcirea radiantă poate oferi confort foarte bun;
putem evita multiple unități frigorifice în interior.

Dar consumul se compară folosind performanța echipamentelor în condițiile reale de proiectare.

Ce trebuie stabilit înainte să activăm funcția Cooling?

Un checklist minim ar trebui să includă:

Verificare	De ce este necesară
Pompa permite răcire?	Nu toate configurațiile o permit
Ce terminale avem?	Pardoseala și ventiloconvectorul au cerințe diferite
Care este sarcina frigorifică?	Determină puterea necesară
Există control al umidității?	Esențial pentru răcirea radiantă
Este calculat punctul de rouă?	Previne condensul
Conductele sunt izolate pentru apă rece?	Previne condensul pe trasee
Distribuitorul este protejat?	Poate condensa
Ventiloconvectoarele au tavă de condens?	Obligatoriu în regim de condensare
Există evacuare condens?	Apa trebuie eliminată controlat
Automatizarea comandă corect zonele?	Previne alimentarea terminalelor nepotrivite
Temperatura apei este limitată?	Evită condensul și disconfortul

Dacă lipsesc aceste elemente, simpla activare a modului Cooling din meniul pompei nu transformă instalația într-un sistem de climatizare bine proiectat.

Exemplu practic: aceeași casă, două abordări

Să luăm o casă nouă cu:

pompă de căldură reversibilă;
încălzire în pardoseală;
suprafețe vitrate mari în living;
dormitoare la etaj.

Varianta A — numai pardoseală

Vara se activează răcirea prin circuitele pardoselii.

Sistemul menține suprafața deasupra punctului de rouă.

Rezultatul poate fi foarte confortabil în perioade moderate.

Dar în după-amiezile foarte calde, livingul cu suprafață vitrată mare poate primi mai multă energie solară decât poate absorbi pardoseala în limite sigure.

Temperatura începe să crească.

Nu putem rezolva situația coborând nelimitat temperatura apei, pentru că apare riscul de condens.

Varianta B — pardoseală + ventiloconvector

Pardoseala asigură răcirea de bază.

Ventiloconvectorul intervine atunci când:

sarcina crește;
este nevoie de răspuns rapid;
umiditatea devine ridicată.

Sistemul radiant continuă să lucreze într-un regim sigur, iar ventiloconvectorul preia vârful de sarcină și poate dezumidifica aerul.

Nu înseamnă că această configurație este obligatorie pentru orice casă.

Arată însă de ce terminalele trebuie alese după sarcina reală, nu doar după faptul că avem deja țevi în pardoseală.

Concluzie tehnică

Răcirea cu pompa de căldură este o funcție foarte utilă, dar trebuie privită ca un sistem complet, nu ca o simplă setare de vară.

Pompa poate produce apă rece.

Dar confortul din camere depinde de ceea ce facem cu acea apă.

Pardoseala oferă:

răcire uniformă;
funcționare silențioasă;
confort radiant;

dar este limitată de punctul de rouă și nu realizează în mod normal dezumidificarea aerului.

Ventiloconvectorul poate:

răci mai rapid;
furniza putere frigorifică mai mare;
elimina umiditate;

dar necesită evacuarea condensului și introduce un ventilator în încăpere.

Cele două soluții pot fi și combinate.

Principiul esențial este acesta:

În încălzire ne preocupă în primul rând cât de caldă trebuie să fie apa. În răcire trebuie să știm și cât de rece avem voie să o facem fără să producem condens.

Răcirea prin pardoseală: punctul de rouă, temperatura apei și controlul condensului

Dintre toate variantele analizate pentru răcirea cu pompa de căldură, răcirea prin pardoseală este probabil cea care necesită cel mai atent reglaj.

Avantajul este evident: folosim o suprafață foarte mare, deja existentă în locuință, fără ventilatoare și fără curenți de aer. Vara, prin circuitele prin care iarna circulă apă caldă putem trimite apă răcită, iar pardoseala începe să absoarbă energia din încăpere.

Problema apare atunci când încercăm să obținem prea multă putere frigorifică prin coborârea temperaturii apei.

La un ventiloconvector condensul este prevăzut constructiv. Există baterie, tavă de condens și evacuare.

La pardoseală nu vrem condens.

Deloc.

De aceea, limita principală a răcirii radiante nu este temperatura minimă pe care o poate produce pompa de căldură, ci temperatura minimă la care putem menține suprafețele fără să coborâm sub punctul de rouă.

În răcirea prin pardoseală nu setăm apa cât mai rece. O setăm atât de rece cât permite în siguranță temperatura și umiditatea reală din încăpere.

De ce punctul de rouă este atât de important?

Punctul de rouă depinde de două valori principale:

temperatura aerului;
umiditatea relativă.

Cu cât aerul este mai umed, cu atât punctul de rouă este mai ridicat.

Acesta este motivul pentru care aceeași temperatură a apei poate fi perfect sigură într-o zi și problematică în alta.

Să presupunem că avem în cameră:

25°C și 50% umiditate relativă.

Punctul de rouă este aproximativ 14°C.

Dar dacă temperatura rămâne 25°C și umiditatea crește la 70%, punctul de rouă ajunge în jurul valorii de 19°C.

Diferența este enormă pentru un sistem radiant.

Punctul de rouă în câteva situații uzuale

Valorile următoare sunt orientative:

Temperatura camerei	40% RH	50% RH	60% RH	70% RH	80% RH
24°C	9,6°C	12,9°C	15,8°C	18,2°C	20,3°C
25°C	10,5°C	13,9°C	16,7°C	19,1°C	21,3°C
26°C	11,4°C	14,8°C	17,6°C	20,1°C	22,3°C
27°C	12,2°C	15,7°C	18,6°C	21,1°C	23,3°C

Tabelul arată foarte clar de ce nu putem stabili o temperatură fixă de răcire fără să ținem cont de umiditate.

La 26°C și 50% umiditate avem un punct de rouă de aproximativ 14,8°C.

La aceeași temperatură, dar 70% umiditate, punctul de rouă urcă la aproximativ 20,1°C.

Dacă pardoseala sau alte componente ajung sub această temperatură, poate apărea condens.

De ce 16°C pe tur nu este o valoare universală?

În documentațiile pentru răcirea radiantă apar frecvent temperaturi ale apei în jurul valorii de 15–18°C.

Uponor, de exemplu, indică în informațiile sale actuale de proiectare că, în principiu, temperaturile de tur pentru răcirea prin pardoseală nu ar trebui coborâte sub aproximativ 15–16°C pentru reducerea riscului de condens pe componentele sistemului.

Dar această informație nu trebuie transformată într-o regulă:

„pun pompa la 16°C și am terminat.”

Să revenim la exemplul nostru:

cameră: 25°C;
umiditate: 60%;
punct de rouă: aproximativ 16,8°C.

O conductă sau un distribuitor prin care circulă apă la 16°C poate ajunge deja într-o zonă cu risc de condens.

În schimb, într-o cameră la 25°C și 45% umiditate, aceeași apă poate avea o marjă mult mai confortabilă.

Concluzie practică

Temperatura de tur trebuie să fie controlată în funcție de punctul de rouă, nu aleasă o singură dată la începutul verii.

Temperatura apei nu este aceeași cu temperatura pardoselii

Această diferență trebuie înțeleasă.

Dacă apa intră în circuit la 17°C, pardoseala nu devine instantaneu 17°C.

Între apă și suprafață avem:

peretele țevii;
șapă;
adeziv, unde există;
finisaj;
rezistențe termice;
transfer de căldură către încăpere.

Temperatura suprafeței va fi diferită.

Din acest motiv proiectarea nu trebuie făcută doar după temperatura apei.

Trebuie calculate împreună:

temperatura medie a agentului termic;
pasul țevii;
structura pardoselii;
finisajul;
debitul;
temperatura camerei;
puterea frigorifică rezultată;
temperatura suprafeței.

Metodologia EN 1264-5 tratează tocmai determinarea puterii termice pentru sistemele radiante utilizate inclusiv la răcire.

Cât de rece trebuie să fie pardoseala?

Nu vrem o pardoseală foarte rece.

În documentația actuală Uponor pentru proiectarea sistemelor de încălzire și răcire prin pardoseală este utilizată o temperatură minimă a suprafeței de aproximativ 20°C, inclusiv din considerente de confort.

Aceasta arată încă o dată diferența față de aerul condiționat.

Un aparat split poate avea un schimbător mult mai rece decât camera.

O pardoseală radiantă lucrează cu diferențe mici de temperatură pe o suprafață foarte mare.

Aici se află și avantajul ei:

nu avem nevoie ca pardoseala să fie „rece ca gheața”.

Avem nevoie ca întreaga suprafață să fie puțin mai rece decât încăperea și să absoarbă constant energie.

Câtă putere de răcire putem obține prin pardoseală?

Puterea nu este fixă.

Depinde în principal de:

diferența dintre temperatura camerei și temperatura suprafeței;
pasul țevilor;
diametrul țevii;
lungimea circuitelor;
debit;
șapă;
finisaj;
suprafața efectiv activă.

Ca ordine de mărime, documentația actuală Uponor prezintă pentru anumite sisteme valori orientative de aproximativ:

40 W/m² cu finisaj ceramic;
30 W/m² cu parchet sau covor.

REHAU a publicat pentru configurații concrete de pardoseală valori practice în zona 35–40 W/m² în anumite condiții.

Acestea nu sunt valori universale pe care le înmulțim pur și simplu cu suprafața casei.

Exemplu

Living de 35 m².

Dacă sistemul concret poate furniza în condițiile respective aproximativ 35 W/m²:

35 × 35 = 1.225 W

adică aproximativ:

1,2 kW putere de răcire.

Dacă necesarul maxim al încăperii este 2,5 kW, avem o problemă evidentă.

Nu putem obține automat diferența de încă 1,3 kW coborând apa până la 10°C.

Ne-am putea lovi mai întâi de limita punctului de rouă.

Atunci trebuie:

redusă sarcina solară;
adăugată altă suprafață radiantă;
instalat un ventiloconvector;
utilizată altă soluție de răcire.

De ce răcirea prin pardoseală funcționează foarte bine în unele case și slab în altele?

Pentru că sarcina frigorifică poate fi foarte diferită.

Casă favorabilă răcirii radiante

anvelopă bună;
ferestre performante;
umbrire exterioară;
suprafețe vitrate controlate;
puține aporturi interne;
ventilație controlată;
umiditate gestionată.

Aici răcirea radiantă poate acoperi o parte foarte importantă din necesar.

Casă dificilă

ferestre mari spre vest;
fără jaluzele exterioare;
acoperiș foarte expus;
multe suprafețe vitrate;
bucătărie deschisă;
umiditate ridicată;
aer exterior introdus necontrolat.

Aici pardoseala poate ajunge rapid la limita de condens înainte să acopere întreaga sarcină frigorifică.

Umbrirea ferestrelor poate conta mai mult decât scăderea apei cu încă 2°C

Aceasta este o observație practică importantă.

Într-o casă cu geamuri mari orientate spre sud sau vest, radiația solară poate introduce o cantitate mare de energie.

Dacă încercăm să compensăm totul din instalație, ajungem să cerem pardoselii mai mult decât poate furniza.

Uneori este mai eficient să reducem sarcina la sursă prin:

jaluzele exterioare;
rulouri;
pergole;
streașină proiectată corect;
protecție solară exterioară.

După aceea, instalația de răcire are mult mai puțină energie de eliminat.

De ce finisajul pardoselii contează și vara?

Aceeași rezistență termică pe care o analizăm la încălzire influențează și răcirea.

Un material cu rezistență termică redusă permite transferul mai ușor dintre șapă și încăpere.

Valorile orientative publicate de Uponor pentru rezistența termică a unor finisaje arată diferențele:

Finisaj	Rezistență termică orientativă
Gresie / piatră	aproximativ 0,01–0,02 m²K/W
PVC	aproximativ 0,025 m²K/W
Parchet	aproximativ 0,04–0,11 m²K/W
Mochetă	aproximativ 0,06–0,15 m²K/W

Gresia și piatra permit un transfer termic foarte bun.

Parchetul poate funcționa, dar trebuie verificată documentația producătorului pentru utilizare în sistem radiant de încălzire și răcire.

Același lucru este valabil pentru:

adezivi;
strat suport;
materiale intermediare.

În articolul despre gresia pentru încălzirea în pardoseală am analizat separat influența finisajului asupra transferului termic.

Pentru răcire apare suplimentar necesitatea ca întregul ansamblu să fie acceptat de producător pentru acest regim.

Un covor mare poate reduce local răcirea

Să presupunem că avem un living cu:

40 m² pardoseală;
12 m² acoperiți cu un covor gros.

Acea suprafață nu mai transferă energia în același mod.

În practică, suprafața activă efectivă este influențată de:

covoare;
mobilier masiv;
mobilier fără spațiu dedesubt;
finisaje cu rezistență termică ridicată.

De aceea nu calculăm automat:

40 m² × puterea maximă din tabel.

Trebuie analizată suprafața real disponibilă pentru schimb termic.

Pasul țevii influențează și răcirea

Un sistem proiectat bine pentru o pompă de căldură și temperaturi reduse de încălzire este, în multe cazuri, favorabil și pentru răcire.

Un pas mai mic poate permite:

temperatură mai uniformă a suprafeței;
transfer mai bun;
obținerea aceleiași puteri cu apă mai puțin rece.

Uponor indică în informațiile actuale de proiectare că un pas redus al țevilor este favorabil pentru obținerea unei puteri mai mari de răcire la o temperatură a agentului termic mai ridicată.

Acesta este exact regimul pe care ni-l dorim:

putere suficientă fără să împingem temperatura apei inutil de aproape de punctul de rouă.

Circuitele foarte lungi pot deveni o problemă

În răcire putem lucra cu diferențe relativ mici între tur și retur.

Pentru aceasta poate fi necesar un debit corespunzător.

Un circuit foarte lung înseamnă:

pierdere de presiune mai mare;
debit mai greu de obținut;
dezechilibru între circuite.

Uponor recomandă pentru proiectarea destinată și răcirii:

circuite mai scurte;
pas corespunzător;
diametre adaptate;
echilibrare hidraulică adecvată.

Aici apare o diferență importantă între:

„am o pardoseală care poate fi folosită și pentru puțină răcire”

și

„proiectez de la început o pardoseală care trebuie să acopere o sarcină frigorifică calculată”.

Sunt două obiective diferite.

Debitele de încălzire și răcire nu sunt obligatoriu identice

Aceasta este o greșeală frecventă.

Dacă instalația a fost echilibrată iarna, nu presupunem că aceleași debite reprezintă automat reglajul optim pentru vară.

Puterea necesară și diferența de temperatură sunt diferite.

Documentația Uponor precizează explicit că diferențele de debit masic dintre regimul de încălzire și cel de răcire trebuie luate în considerare la echilibrarea hidraulică.

Într-un sistem bine automatizat, controlul poate adapta funcționarea la cele două regimuri.

De ce este necesar senzorul de umiditate?

Un termostat simplu care măsoară numai temperatura camerei nu știe dacă avem:

25°C și 40% umiditate;
sau 25°C și 75% umiditate.

Pentru termostat temperatura este aceeași.

Pentru riscul de condens, situațiile sunt complet diferite.

De aceea, într-o instalație radiantă serioasă, automatizarea trebuie să poată utiliza și informații despre umiditate.

Cu:

temperatura camerei;
umiditatea relativă;

se poate determina punctul de rouă.

Controlerul poate apoi:

ridica temperatura apei;
limita răcirea;
închide anumite circuite;
opri temporar răcirea radiantă.

Senzor de umiditate sau senzor de condens?

Pot exista mai multe strategii.

Tip de senzor	Ce urmărește	Rol
Temperatură cameră	Temperatura aerului	Cererea de răcire
Umiditate relativă	Cantitatea relativă de vapori	Calculul punctului de rouă
Temperatură tur	Apa trimisă în instalație	Limitarea agentului termic
Temperatură suprafață	Pardoseala	Protecție și confort
Senzor de condens	Apariția condițiilor de condens	Protecție suplimentară
Temperatură exterioară	Condițiile externe	Strategie generală de control

Nu toate instalațiile trebuie să conțină fiecare tip de senzor.

Dar un sistem radiant fără nicio informație despre umiditate este mult mai dificil de protejat corect împotriva condensului.

Automatizarea trebuie să lucreze cu o marjă de siguranță

Nu este o strategie bună să spunem:

„Punctul de rouă este 17°C, deci trimit apă exact la 17°C.”

Măsurătorile au toleranțe.

Mai există:

diferențe între camere;
zone mai reci;
conducte metalice;
distribuitoare;
variații rapide de umiditate;
inerția instalației.

De aceea sistemele de control serioase utilizează o marjă față de punctul de rouă sau alte strategii de protecție definite de producător.

Valoarea exactă a marjei trebuie preluată din logica automatizării utilizate, nu inventată.

Ce se întâmplă când deschidem geamurile într-o zi foarte umedă?

Să presupunem că în interior avem:

25°C;
50% umiditate.

Sistemul funcționează stabil.

Afară sunt:

31°C;
umiditate ridicată.

Deschidem toate ferestrele.

Aerul umed intră în casă, iar punctul de rouă interior poate crește rapid.

Pardoseala are însă inerție.

Ea nu se încălzește instantaneu.

Putem ajunge temporar într-o situație în care aerul nou introdus are un punct de rouă foarte apropiat de temperatura suprafeței.

Automatizarea trebuie să reacționeze.

Acesta este unul dintre motivele pentru care răcirea radiantă funcționează cel mai bine într-o clădire cu:

ferestre utilizate controlat;
ventilație bine gândită;
umiditate gestionată.

De ce dezumidificarea face pardoseala mai eficientă?

Să comparăm două situații.

Situația A

cameră: 26°C;
umiditate: 70%;
punct de rouă: aproximativ 20°C.

Avem foarte puțin spațiu pentru coborârea temperaturii suprafeței.

Situația B

cameră: 26°C;
umiditate: 50%;
punct de rouă: aproximativ 14,8°C.

Acum avem o marjă mult mai mare.

Nu înseamnă că vom coborî pardoseala la 15°C.

Dar putem funcționa cu un regim de răcire mai eficient fără să ne apropiem periculos de condens.

De aceea combinația:

răcire radiantă + dezumidificare

este mult mai robustă decât pardoseala lăsată singură să gestioneze o vară umedă.

Baia trebuie răcită prin pardoseală?

De multe ori, nu este necesar sau nu este de dorit.

Baia poate avea:

umiditate ridicată după duș;
suprafețe ceramice;
variații rapide ale punctului de rouă.

Imediat după un duș, umiditatea poate crește foarte mult.

Dacă pardoseala este rece, riscul de condens crește.

Din acest motiv, în anumite sisteme de automatizare încăperile cu risc ridicat pot fi excluse din răcire sau controlate separat.

Uponor menționează în documentația sa de proiectare posibilitatea menținerii închise în modul de răcire a încăperilor care nu sunt incluse în acest regim.

Nu aplicăm însă mecanic aceeași strategie tuturor proiectelor.

Bucătăria poate avea alt comportament decât dormitorul

Bucătăria poate primi căldură de la:

cuptor;
plită;
frigider;
mașina de spălat vase;
persoane.

Dormitorul poate avea sarcină internă mult mai mică.

Aceasta înseamnă că aceeași temperatură de pardoseală nu produce automat același rezultat în toate camerele.

Zonarea rămâne importantă și vara.

Ce se întâmplă la distribuitor?

Distribuitorul este una dintre primele zone pe care le verificăm într-o instalație existentă trecută pe răcire.

Dacă prin el circulă apă rece și este instalat într-o cutie aflată într-o zonă caldă și umedă, putem avea condens pe:

barele metalice;
debitmetre;
robineți;
euroconuri;
fitinguri.

Pardoseala poate să fie încă perfect uscată, dar distribuitorul să „transpire”.

De aceea controlul punctului de rouă trebuie gândit pentru cea mai rece suprafață expusă aerului, nu numai pentru gresie.

Conductele dintre pompă și distribuitor sunt și ele suprafețe reci

În încălzire, o mică întrerupere a izolației poate însemna doar o pierdere de căldură.

În răcire, poate însemna apă.

Izolația trebuie:

dimensionată pentru regimul de răcire;
continuă;
etanșată la îmbinări;
realizată astfel încât vaporii să nu migreze către conducta rece.

Zonele sensibile sunt:

robineți;
vane;
pompe;
fitinguri;
flanșe;
distribuitoare;
senzori.

O instalație tehnică foarte frumoasă iarna poate deveni plină de picături vara dacă aceste componente nu au fost gândite pentru apă rece.

Exemplu practic: instalația funcționează bine dimineața și condensează după-amiaza

Dimineața:

interior: 24°C;
umiditate: 50%;
punct de rouă: aproximativ 13°C;
apă pe tur: 17°C.

Totul funcționează bine.

După-amiaza:

ușile către terasă sunt deschise mult timp;
intră aer umed;
interior: 26°C;
umiditate: 70%;
punct de rouă: aproximativ 20°C.

Apa continuă să fie trimisă la 17°C.

Acum unele componente ale instalației pot ajunge sub punctul de rouă.

Problema nu este că pompa s-a defectat.

Problema este că temperatura apei a rămas fixă în timp ce condițiile psihrometrice ale clădirii s-au schimbat.

Acesta este motivul pentru care reglajul dinamic este atât de important.

Tabel de diagnostic pentru răcirea prin pardoseală

Simptom	Cauză posibilă	Ce verificăm
Casa se răcește foarte puțin	Putere radiantă insuficientă	Sarcina frigorifică, finisaj, apă, debit
Pardoseala este foarte rece	Temperatura apei prea joasă	Setarea și controlul de rouă
Apare condens pe distribuitor	Componente sub punctul de rouă	Umiditate, izolație, temperatura apei
Condens pe pardoseală	Suprafața a coborât sub punctul de rouă	Oprire și diagnostic imediat
Sistemul oprește frecvent răcirea	Umiditate mare	Punct de rouă și dezumidificare
Unele camere rămân calde	Sarcini diferite sau debit insuficient	Zonare și echilibrare
Răcire bună dimineața, slabă după-amiaza	Aport solar mare	Protecția solară
Umiditatea rămâne mare	Pardoseala nu dezumidifică	Sistem separat de dezumidificare
Distribuitorul „transpiră”, pardoseala nu	Metalul ajunge mai aproape de temperatura apei	Izolarea componentelor
Pompa produce apă suficient de rece, dar casa rămâne caldă	Terminalul este limitarea	Puterea suprafeței radiante

Greșeli frecvente la răcirea prin pardoseală

Setarea apei la 10–12°C

Această temperatură poate fi potrivită pentru alte terminale, nu pentru o pardoseală fără strategie anti-condens.

Utilizarea unui singur termostat simplu

Temperatura fără umiditate nu ne spune punctul de rouă.

Lipsa izolației pe distribuitor și conducte

Condensul poate apărea înainte să vedem orice problemă pe pardoseală.

Ignorarea umidității interioare

La 50% și la 75% RH avem două instalații complet diferite din punct de vedere al riscului.

Încercarea de a acoperi o sarcină prea mare doar prin reducerea temperaturii apei

Pardoseala are o limită fizică de putere.

Lipsa calculului frigorific

Faptul că sistemul încălzește bine iarna nu demonstrează că poate acoperi singur răcirea vara.

Ignorarea finisajului

Gresia, parchetul și covorul nu transferă energia identic.

Circuite închise masiv fără adaptarea hidraulică

Debitul sistemului se modifică.

Checklist înainte de utilizarea pardoselii pentru răcire

Trebuie să putem răspunde clar la următoarele întrebări:

pompa de căldură permite răcirea?
pardoseala este proiectată sau verificată pentru acest regim?
cunoaștem sarcina frigorifică a camerelor?
automatizarea măsoară umiditatea?
poate calcula sau gestiona punctul de rouă?
temperatura apei este limitată?
există protecție anti-condens?
distribuitoarele și traseele reci sunt protejate?
debitele sunt adecvate regimului de răcire?
finisajele sunt compatibile?
există o soluție pentru controlul umidității?
avem terminal suplimentar dacă pardoseala nu acoperă vârful de sarcină?

Dacă răspunsul este „nu” la mai multe dintre aceste puncte, simpla activare a modului Cooling nu este suficientă.

Exemplu complet: locuință cu 120 m² de pardoseală

Să presupunem o casă nouă cu:

120 m² încălzire în pardoseală;
pompă de căldură reversibilă;
finisaj predominant ceramic la parter;
parchet la etaj;
umbrire bună;
automatizare cu măsurarea umidității.

Calculul frigorific arată că în majoritatea timpului casa are o sarcină moderată, dar livingul orientat spre vest are un vârf important după-amiaza.

În loc să coborâm foarte mult temperatura apei pentru întreaga casă, sistemul poate fi gândit astfel:

pardoseala preia sarcina de bază;
temperatura apei este ajustată în funcție de punctul de rouă;
camerele cu umiditate mare sunt limitate sau excluse;
un ventiloconvector din zona de zi preia vârful de sarcină și asigură dezumidificarea.

Rezultatul este o instalație mult mai robustă decât una în care întreaga casă primește permanent apă la o temperatură fixă foarte joasă.

Concluzie tehnică

Răcirea cu pompa de căldură prin pardoseală poate oferi un confort foarte bun, dar eficiența sistemului depinde de acceptarea unei limite fundamentale:

suprafața nu trebuie să ajungă sub punctul de rouă.

Din acest motiv nu există o temperatură universală a apei pentru toate casele.

Valorile de 15–18°C întâlnite în proiectarea sistemelor radiante sunt utile ca repere, dar trebuie corelate permanent cu:

temperatura camerei;
umiditatea relativă;
punctul de rouă;
finisajul;
puterea necesară;
configurația hidraulică.

Un exemplu foarte clar este cel publicat de Uponor: la 25°C și 60% umiditate, punctul de rouă este aproximativ 16,8°C. Aceasta demonstrează de ce un tur fix la 16°C nu poate fi considerat automat sigur.

Puterea de răcire a pardoselii este, de asemenea, limitată. În multe aplicații rezidențiale discutăm despre zeci de wați pe metru pătrat, nu despre puterea concentrată disponibilă într-un ventiloconvector.

De aceea, pardoseala funcționează cel mai bine atunci când:

clădirea are sarcină frigorifică redusă;
aportul solar este controlat;
umiditatea este gestionată;
instalația este proiectată și echilibrată pentru răcire;
automatizarea urmărește punctul de rouă.

Cea mai bună pardoseală răcită nu este cea care devine cea mai rece, ci cea care poate elimina suficientă căldură păstrând permanent o marjă sigură față de condens.

Pardoseală, ventiloconvectoare sau aer condiționat: ce soluție este mai potrivită pentru răcirea cu pompa de căldură

După ce am văzut cum funcționează răcirea radiantă și de ce punctul de rouă limitează temperatura apei, putem compara cele trei soluții pe care proprietarii le iau cel mai des în calcul:

răcirea prin pardoseală;
răcirea cu ventiloconvectoare;
aerul condiționat clasic tip split.

Nu există o soluție care să fie cea mai bună în toate locuințele.

Răcirea cu pompa de căldură poate fi foarte confortabilă prin pardoseală într-o casă bine protejată solar, dar aceeași pardoseală poate fi insuficientă într-un living cu suprafețe vitrate mari și aport solar puternic.

Un ventiloconvector poate furniza mai multă putere și poate dezumidifica aerul, dar introduce ventilatoare, zgomot și necesitatea evacuării condensului.

Un aparat de aer condiționat split poate răci și dezumidifica foarte eficient o încăpere, însă reprezintă un sistem frigorific separat de instalația hidronică a pompei de căldură.

Alegerea trebuie făcută pornind de la sarcina frigorifică și de la modul în care vrem să controlăm temperatura și umiditatea.

În răcire, întrebarea nu este doar „câți kW avem?”, ci și prin ce terminal putem transfera acei kW în încăpere fără condens, disconfort sau consum inutil.

Comparația principală: pardoseală, ventiloconvector și aer condiționat

Caracteristică	Răcire prin pardoseală	Ventiloconvector cu pompă de căldură	Aer condiționat split
Folosește pompa aer-apă	Da	Da	Nu
Agent de distribuție în interior	Apă	Apă + aer	Agent frigorific + aer
Răcire sensibilă	Da	Da	Da
Dezumidificare	Nu în mod normal	Da	Da
Putere frigorifică disponibilă	Limitată	Ridicată în funcție de model	Ridicată în funcție de model
Răspuns la comandă	Lent	Rapid	Rapid
Curent de aer	Foarte redus	Da	Da
Zgomot în cameră	Foarte redus	Ventilator	Ventilator
Risc de condens necontrolat	Ridicat dacă suprafața coboară sub punctul de rouă	Condens prevăzut constructiv	Condens prevăzut constructiv
Evacuare condens	Nu ar trebui să existe pe pardoseală	Obligatorie	Obligatorie
Necesită control umiditate	Foarte important	Recomandat pentru confort	Gestionat parțial prin dezumidificare
Poate folosi instalația de pardoseală existentă	Da	Nu	Nu
Confort radiant	Foarte bun	Nu	Nu
Potrivit pentru vârfuri mari de sarcină	Limitat	Da	Da

Tabelul arată de ce răcirea radiantă și ventiloconvectorul nu sunt concurenți direcți în toate proiectele.

În multe case, cele două se completează foarte bine.

Când poate fi suficientă numai răcirea prin pardoseală?

Răcirea radiantă are cele mai mari șanse să acopere singură necesarul atunci când clădirea are o sarcină frigorifică redusă.

Este favorabilă o casă cu:

termoizolație bună;
ferestre performante;
protecție solară exterioară;
suprafețe vitrate rezonabile;
orientare bine gestionată;
acoperiș bine izolat;
ventilație controlată;
umiditate interioară moderată.

Într-o astfel de casă, obiectivul poate să nu fie obținerea unei temperaturi de 21°C în mijlocul verii.

Poate fi suficient ca instalația să mențină constant:

24–25°C;
umiditate controlată;
suprafețe interioare mai reci;
fără curenți puternici de aer.

Confortul poate fi foarte bun chiar dacă aerul nu este la temperatura la care un utilizator și-ar seta aparatul de aer condiționat.

De ce confortul radiant este diferit?

Corpul uman schimbă căldură cu suprafețele din jur.

Dacă pardoseala și alte suprafețe sunt puțin mai reci, temperatura radiantă medie a încăperii scade.

Din acest motiv senzația de confort nu depinde exclusiv de temperatura aerului.

Aceasta este una dintre calitățile răcirii radiante:

nu trebuie să suflăm aer foarte rece asupra persoanelor pentru a îmbunătăți confortul.

În dormitoare acest lucru poate fi foarte plăcut.

Nu avem:

jet de aer rece;
ventilator care pornește și se oprește;
zgomot de unitate interioară.

Dar avantajul vine cu o limitare: sistemul reacționează lent și nu poate depăși limita impusă de condens.

Când pardoseala nu mai este suficientă?

Există câteva semne clare.

Să presupunem că sistemul funcționează deja aproape de temperatura minimă sigură calculată din punctul de rouă.

Cu toate acestea:

camera ajunge la 27–28°C;
temperatura continuă să crească după-amiaza;
automatizarea nu mai poate coborî apa fără risc de condens.

În acest punct nu mai avem o problemă de reglaj.

Avem o problemă de putere frigorifică disponibilă.

Soluția nu este să dezactivăm protecția de rouă.

Trebuie fie:

să reducem sarcina frigorifică;
să suplimentăm terminalele de răcire.

Un caz clasic este livingul cu vitraj mare spre vest.

Pardoseala poate menține foarte bine restul casei, dar după-amiaza livingul primește un vârf solar pe care suprafața radiantă nu îl poate absorbi în limitele de siguranță.

Ce este ventiloconvectorul și de ce este atât de potrivit pentru pompa de căldură?

Ventiloconvectorul este, simplificat, un schimbător de căldură apă-aer prevăzut cu ventilator.

Apa răcită produsă de pompă trece prin bateria ventiloconvectorului.

Aerul încăperii este aspirat prin schimbător, răcit și apoi reintrodus în cameră.

Spre deosebire de pardoseală, suprafața schimbătorului poate fi intenționat coborâtă sub punctul de rouă.

În acel moment apare condens.

Dar ventiloconvectorul este construit tocmai pentru această situație și trebuie să includă:

tavă de condens;
racord de evacuare;
conductă de drenaj;
izolația corectă a componentelor reci.

Panasonic, de exemplu, oferă ventiloconvectoare pentru sistemele Aquarea cu capacități declarate atât pentru răcire totală, cât și pentru răcire sensibilă, iar modelele destinate răcirii includ sisteme de colectare a condensului.

De ce ventiloconvectorul poate și dezumidifica?

Atunci când aerul umed trece peste bateria rece și temperatura suprafeței este sub punctul de rouă, o parte din vaporii de apă condensează.

Apa cade în tava de condens și este evacuată.

Astfel sunt eliminate simultan:

căldură sensibilă;
căldură latentă.

Această diferență este esențială.

Exemplu

Avem în cameră:

27°C;
70% umiditate.

Pardoseala poate reduce temperatura, dar trebuie protejată foarte atent deoarece punctul de rouă este ridicat.

Ventiloconvectorul poate extrage umiditate.

Pe măsură ce RH scade:

confortul crește;
punctul de rouă scade;
pardoseala poate funcționa ulterior cu o marjă de siguranță mai bună.

De aceea cele două terminale pot lucra foarte bine împreună.

Puterea totală și puterea sensibilă a ventiloconvectorului nu sunt același lucru

În fișa unui ventiloconvector putem întâlni:

Total cooling capacity

și

Sensible cooling capacity.

Diferența dintre ele reprezintă, în esență, partea de capacitate utilizată pentru eliminarea umidității.

Exemplu pur didactic:

Parametru	Putere
Putere frigorifică totală	3,0 kW
Putere sensibilă	2,3 kW
Putere latentă	aproximativ 0,7 kW

Aceasta nu înseamnă că orice ventiloconvector de 3 kW va avea exact aceste valori.

Raportul depinde de:

temperatura apei;
temperatura aerului;
umiditate;
debitul apei;
debitul aerului.

De aceea dimensionarea se face folosind tabelele producătorului pentru condițiile reale ale proiectului.

De ce apare frecvent regimul 7/12°C în fișele ventiloconvectoarelor?

Multe cataloage testează și declară performanțele de răcire ale ventiloconvectoarelor la condiții standardizate, de exemplu:

apă intrare 7°C;
apă ieșire 12°C;
condiții definite ale aerului interior.

Panasonic utilizează, de exemplu, aceste condiții pentru o parte dintre datele de catalog ale ventiloconvectoarelor sale.

Dar nu înseamnă că orice instalație rezidențială cu pompă de căldură trebuie proiectată obligatoriu la 7/12°C.

O temperatură a apei mai ridicată poate avea avantaje:

pompă de căldură în regim mai favorabil;
risc mai mic de condens pe conducte;
pierderi mai reduse prin izolație.

Dezavantajul este că puterea ventiloconvectorului scade și poate scădea și capacitatea de dezumidificare.

Caleffi formulează foarte bine principiul:

folosim cea mai ridicată temperatură a apei care permite încă obținerea puterii sensibile și latente necesare.

Este o regulă tehnică mult mai sănătoasă decât:

„apa trebuie să fie întotdeauna la 7°C”.

Cum influențează temperatura apei eficiența pompei în răcire?

Și în regim de răcire diferența de temperatură contează.

Dacă pompa trebuie să producă apă extrem de rece într-o zi foarte caldă, compresorul lucrează într-un regim mai solicitant.

Dacă instalația poate acoperi necesarul cu o temperatură mai ridicată a apei, condițiile de lucru pot deveni mai favorabile.

Simplificat:

Temperatură apă răcită	Efect asupra terminalului	Efect probabil asupra pompei
Mai joasă	Putere frigorifică mai mare	Regim mai solicitant
Mai ridicată	Putere frigorifică mai mică	Regim mai favorabil

Nu coborâm deci temperatura agentului termic mai mult decât este necesar.

Principiul seamănă cu cel din încălzire:

iarna vrem cea mai mică temperatură de tur care încă încălzește suficient;

vara vrem cea mai ridicată temperatură a apei răcite care încă răcește și dezumidifică suficient.

Unde poate fi montat ventiloconvectorul?

Există mai multe configurații:

de pardoseală;
de perete;
de tavan;
casetat;
ductabil ascuns.

Pentru o casă nouă, varianta ductabilă poate fi foarte interesantă.

Unitatea poate fi amplasată, de exemplu, într-un plafon tehnic, iar aerul este distribuit prin grile.

Avantajul este că nu avem neapărat câte o unitate vizibilă pe fiecare perete.

Există însă cerințe suplimentare:

spațiu de service;
trasee de aer dimensionate corect;
evacuare condens;
izolație;
acces pentru filtre.

Panasonic are, de exemplu, în gama actuală Aquarea Air Smart ventiloconvectoare ductabile cu management pentru mai multe zone.

Ventiloconvectorul este zgomotos?

Are ventilator, deci nu poate fi la fel de silențios precum o pardoseală radiantă fără ventilator în cameră.

Dar zgomotul depinde foarte mult de:

model;
turația ventilatorului;
dimensionare;
debit de aer;
montaj;
grile;
conducte.

Un ventiloconvector prea mic, obligat să funcționeze permanent la turație maximă, poate fi mult mai deranjant decât unul dimensionat astfel încât să lucreze majoritatea timpului la viteză redusă.

Așadar nu alegem echipamentul doar după puterea maximă.

Pentru dormitoare trebuie analizată și performanța acustică la viteza la care intenționăm să îl exploatăm.

Ce avantaje are aerul condiționat split?

Un aparat de aer condiționat modern este, în esență, o pompă de căldură aer-aer reversibilă.

În răcire:

unitatea interioară extrage energia din aerul camerei;
agentul frigorific o transportă către unitatea exterioară;
energia este evacuată afară.

Avantajele sunt clare:

răspuns rapid;
putere frigorifică ridicată;
dezumidificare;
control individual;
tehnologie matură;
nu necesită distribuție hidronică pentru răcire.

Într-o casă în care pompa aer-apă este instalată exclusiv pentru încălzire, poate fi perfect justificat ca răcirea să rămână pe aparate split.

Nu există nicio regulă că, odată ce avem pompă de căldură aer-apă, trebuie obligatoriu să producem și răcirea cu ea.

Pompa aer-apă este mai eficientă decât aparatul de aer condiționat?

Nu putem afirma acest lucru în general.

Ambele utilizează ciclul frigorific.

Diferența este modul de distribuție.

Sistem aer-aer

Transferul este direct:

agent frigorific → aerul camerei

Sistem aer-apă cu ventiloconvector

Avem:

agent frigorific → apă → baterie ventiloconvector → aer

La pompa aer-apă apar suplimentar:

pompa de circulație;
traseul hidraulic;
ventilatorul ventiloconvectorului.

Pe de altă parte, sistemul poate avea avantaje de integrare și poate alimenta mai multe tipuri de terminale.

Concluzia corectă este că trebuie comparată performanța întregului sistem, nu doar principiul tehnologic.

Când aș alege numai aparate de aer condiționat?

Sunt potrivite, de exemplu, într-o casă existentă unde:

pompa aer-apă deservește doar încălzirea;
avem radiatoare;
nu există conducte pentru ventiloconvectoare;
nu vrem modificări hidraulice importante;
avem deja poziții bune pentru unitățile interioare.

Radiatoarele clasice nu trebuie alimentate cu apă rece pentru a încerca să le transformăm în terminale de răcire.

Nu au:

tavă de condens;
drenaj;
construcție destinată condensării.

Un aparat split poate fi mult mai simplu și mai sigur în acest caz.

Când aș proiecta ventiloconvectoare de la început?

Într-o casă nouă putem proiecta pompa de căldură pentru:

pardoseală iarna;
pardoseală pentru răcire de bază vara;
ventiloconvectoare pentru răcirea principală sau pentru vârfuri.

Această abordare permite utilizarea aceluiași generator aer-apă tot anul.

Trebuie însă prevăzute de la început:

conductele tur-retur;
izolația pentru apă rece;
evacuările de condens;
alimentarea electrică;
automatizarea;
pozițiile de service.

Este mult mai simplu să construim aceste elemente înainte de finisaje decât să încercăm să le introducem ulterior.

Pardoseală plus ventiloconvector: una dintre cele mai echilibrate configurații

Să analizăm un living.

Pardoseala poate funcționa aproape continuu la o temperatură sigură.

Ea preia:

sarcina de bază;
energia acumulată în suprafețe;
o parte importantă din necesarul sensibil.

Ventiloconvectorul poate fi pornit doar atunci când:

temperatura crește peste setpoint;
umiditatea crește;
aportul solar devine mare.

Rezultatul:

pardoseala nu este forțată sub punctul de rouă;
ventiloconvectorul nu trebuie să funcționeze permanent la capacitate maximă;
umiditatea este controlată;
confortul radiant rămâne.

Este o utilizare mai inteligentă a celor două sisteme decât încercarea de a le face să concureze.

Pot funcționa ambele cu aceeași temperatură a apei?

Uneori da, dar nu este obligatoriu să fie soluția optimă.

Să presupunem că ventiloconvectorul are nevoie de apă suficient de rece pentru dezumidificare.

Pardoseala nu poate primi aceeași temperatură dacă aceasta o duce sub limita de condens.

Atunci instalația trebuie împărțită în regimuri diferite.

Conceptual putem avea:

pompa de căldură → circuit rece pentru ventiloconvectoare

și

circuit controlat separat pentru pardoseală, cu limitarea temperaturii în funcție de punctul de rouă.

Modul exact de realizare depinde de:

modelul pompei;
automatizare;
numărul zonelor;
temperaturile necesare;
schema hidraulică.

Nu există o schemă universală.

Acest principiu trebuie analizat împreună cu schema de montaj pentru pompa de căldură.

De ce nu putem pune pur și simplu o vană de amestec și gata?

Pentru că reglajul trebuie să răspundă dinamic la condițiile reale.

Punctul de rouă se poate modifica.

Debitele se pot modifica.

Zonele se pot închide.

Pompa trebuie să aibă:

debitul minim necesar;
volumul cerut de producător;
control coerent al temperaturilor.

Vana este doar o componentă.

Nu este strategia completă de automatizare.

Condensul trebuie rezolvat încă din proiect

Într-o instalație cu ventiloconvectoare putem avea apă foarte rece prin:

conducte;
robineți;
vane;
pompe;
fitinguri.

Caleffi subliniază că orice suprafață aflată sub punctul de rouă poate produce condens și că izolația trebuie dimensionată astfel încât suprafața sa exterioară să rămână deasupra punctului de rouă al aerului.

Aici contează enorm calitatea execuției.

Nu este suficient să punem un tub izolator pe țeavă și să lăsăm:

robinetul neizolat;
vana neizolată;
racordurile metalice expuse;
îmbinările deschise.

Apa va apărea exact în aceste puncte.

Evacuarea condensului de la ventiloconvector trebuie testată

Un ventiloconvector poate produce litri de apă în perioade umede.

Drenajul trebuie:

să aibă pantă;
să nu fie strangulat;
să fie protejat împotriva refluxului;
să poată fi curățat.

Dacă evacuarea gravitațională nu este posibilă, se poate utiliza o pompă de condens compatibilă.

La punerea în funcțiune este util să fie verificată practic tava și evacuarea.

Nu vrem să descoperim prima problemă după ce apa trece prin tavanul finisat.

Ce sistem este mai potrivit pentru fiecare cameră?

Tip încăpere	Soluție care poate fi potrivită	Motiv
Living cu vitraje mari	Pardoseală + ventiloconvector	Sarcină de bază + vârf solar
Dormitor bine umbrit	Pardoseală radiantă	Silențioasă și uniformă
Dormitor cu sarcină mare	Ventiloconvector dimensionat acustic	Răspuns și dezumidificare
Bucătărie open-space	Sistem mixt	Aporturi interne variabile
Baie	De regulă răcire radiantă limitată sau exclusă	Umiditate ridicată
Mansardă foarte expusă	Ventiloconvector / AC	Sarcină frigorifică ridicată
Casă existentă cu radiatoare	Aer condiționat sau ventiloconvectoare noi	Radiatoarele nu sunt terminale de răcire

Acestea sunt orientări, nu reguli de proiectare.

Calculul sarcinii frigorifice decide soluția.

Exemplu practic: casă nouă cu pardoseală în toată locuința

Avem o casă de aproximativ 150 m².

Caracteristici:

izolație bună;
pompă aer-apă reversibilă;
încălzire în pardoseală;
vitraj mare în living;
umbrire exterioară;
ventiloconvector în living și pe holul etajului.

Vara:

Etapa 1

Pardoseala menține temperatura de bază.

Apa este controlată astfel încât să existe marjă față de punctul de rouă.

Etapa 2

Umiditatea sau temperatura cresc.

Ventiloconvectoarele pornesc la viteză redusă.

Etapa 3

Apa condensată este evacuată, iar umiditatea scade.

Pardoseala poate continua răcirea într-un regim sigur.

Această configurație oferă:

răcire radiantă;
răspuns la vârfuri;
dezumidificare;
mai puțin zgomot decât funcționarea permanentă a terminalelor cu ventilator.

Exemplu practic: casă existentă cu radiatoare

Avem:

pompă de căldură aer-apă;
radiatoare existente;
instalație proiectată pentru încălzire;
fără drenaje de condens;
fără conducte izolate pentru apă rece.

Proprietarul descoperă că pompa are modul Cooling.

Activarea funcției și trimiterea apei reci prin radiatoare nu este soluția.

Pot apărea:

condens pe radiatoare;
apă pe parchet;
condens pe țevi;
coroziune;
umezeală.

Soluțiile logice sunt:

instalarea unor ventiloconvectoare și adaptarea circuitelor;
sau păstrarea răcirii pe aparate de aer condiționat.

Funcția existentă în meniu nu schimbă fizica instalației.

Cum alegem între cele trei sisteme?

Alegem răcirea prin pardoseală dacă:

sarcina frigorifică este redusă;
vrem confort radiant;
vrem liniște;
umiditatea este controlată;
avem automatizare cu protecție la punctul de rouă.

Alegem ventiloconvectoare dacă:

avem nevoie de putere mai mare;
avem nevoie de dezumidificare;
vrem răspuns rapid;
vrem să folosim pompa aer-apă și vara.

Alegem aer condiționat separat dacă:

instalația hidronică existentă nu este pregătită pentru răcire;
adaptarea ar fi complicată;
avem nevoie de control rapid, individual pe camere;
nu vrem rețea de condens și conducte hidronice suplimentare.

Alegem sistem mixt dacă:

vrem confortul pardoselii;
dar avem și sarcini de vârf;
avem nevoie de dezumidificare.

Tabel de diagnostic pentru sistemele de răcire

Simptom	Cauză posibilă	Ce verificăm
Pardoseala răcește, dar umiditatea rămâne mare	Lipsă dezumidificare	Ventiloconvector / sistem de dezumidificare
Ventiloconvectorul răcește slab	Apa prea caldă sau unitatea subdimensionată	Tabele de capacitate
Ventiloconvectorul nu produce condens într-o zi foarte umedă	Bateria poate fi peste punctul de rouă	Temperatura apei și aerului
Condens pe conducte	Izolație insuficientă	Grosime și continuitate
Apă lângă ventiloconvector	Drenaj condens	Tavă, pantă, pompă
Zgomot mare	Ventilator la turație ridicată	Dimensionarea unității
Pardoseala se oprește des	Punctul de rouă este ridicat	Umiditatea interioară
Livingul se încălzește după-amiaza	Sarcină solară peste capacitatea radiantă	Umbrire și terminal suplimentar
Sistemul consumă mult	Temperatură de apă inutil de joasă	Reglaj și sarcina reală

Greșeli frecvente

Alegerea ventiloconvectorului doar după „kW”

Trebuie verificat la ce temperatură a apei și la ce condiții ale aerului este declarată puterea.

Folosirea valorii 7/12°C ca regulă universală

Este o condiție comună de catalog, nu obligatoriu regimul optim al instalației.

Lipsa evacuării de condens

Un ventiloconvector destinat răcirii trebuie să aibă sistemul necesar pentru condens.

Utilizarea radiatoarelor pentru răcire

Radiatoarele obișnuite nu sunt proiectate pentru funcționare sub punctul de rouă.

Neizolarea vanelor și fitingurilor

Condensul apare frecvent tocmai în punctele metalice rămase expuse.

Compararea pompei aer-apă cu aerul condiționat numai după consumul compresorului

Trebuie analizat consumul întregului sistem.

Forțarea pardoselii să acopere întreaga sarcină

Dacă sarcina este prea mare, adăugăm terminal, nu eliminăm protecția anti-condens.

Checklist pentru proiectarea răcirii cu pompa de căldură

Înainte de alegerea sistemului trebuie stabilite:

sarcina frigorifică pe fiecare cameră;
aportul solar;
temperatura și umiditatea interioară dorite;
puterea disponibilă a pardoselii;
necesarul de dezumidificare;
puterea sensibilă și totală a ventiloconvectoarelor;
temperatura apei de proiectare;
protecția la punctul de rouă;
izolarea traseelor reci;
evacuarea condensului;
automatizarea zonelor;
nivelul de zgomot acceptabil;
accesul pentru service.

Abia după aceste verificări alegem terminalele.

Concluzie tehnică

Răcirea cu pompa de căldură poate fi realizată foarte bine prin pardoseală, ventiloconvectoare sau printr-o combinație dintre ele, dar fiecare soluție rezolvă o problemă diferită.

Pardoseala excelează la:

confort;
silențiozitate;
distribuție uniformă.

Dar este limitată de:

punctul de rouă;
puterea frigorifică;
lipsa dezumidificării.

Ventiloconvectorul oferă:

putere mai mare;
reacție rapidă;
dezumidificare.

În schimb necesită:

ventilator;
tavă de condens;
drenaj;
izolația completă a instalației cu apă rece.

Aerul condiționat split rămâne o soluție foarte eficientă și logică în multe case existente, mai ales acolo unde instalația hidronică a fost proiectată numai pentru încălzire.

Nu există obligația de a utiliza pompa aer-apă pentru fiecare funcție a clădirii.

Într-o casă nouă, una dintre cele mai echilibrate soluții poate fi răcirea radiantă pentru sarcina de bază și ventiloconvectoarele pentru vârfurile de temperatură și dezumidificare.

Această configurație permite fiecărui terminal să lucreze acolo unde este mai eficient.

Nu alegem sistemul de răcire după ceea ce poate produce pompa de căldură, ci după ceea ce are nevoie clădirea și după modul în care terminalele pot transfera acea energie în siguranță.

Un sistem bine proiectat nu urmărește cea mai rece apă posibilă.

Urmărește:

temperatura maximă de apă care încă acoperă sarcina;
controlul umidității;
lipsa condensului nedorit;
confort constant;
funcționarea stabilă a pompei de căldură.

Acesta este principiul care face diferența dintre simpla activare a funcției Cooling și o instalație de răcire proiectată corect.

Întrebări frecvente despre răcirea cu pompa de căldură

Mai jos găsești răspunsuri la cele mai frecvente întrebări despre răcirea cu pompa de căldură, utilizarea pardoselii și a ventiloconvectoarelor, controlul condensului, temperatura apei și dezumidificare.

Poate orice pompă de căldură să răcească locuința?

Răcirea cu pompa de căldură se poate face prin încălzirea în pardoseală existentă?

La ce temperatură se setează apa pentru răcirea prin pardoseală?

De ce este periculos condensul la răcirea prin pardoseală?

Răcirea prin pardoseală poate dezumidifica aerul?

Este mai bun ventiloconvectorul decât răcirea prin pardoseală?

Ventiloconvectorul are nevoie de evacuare pentru condens?

Pot folosi radiatoarele existente pentru răcire cu pompa de căldură?

Răcirea cu pompa de căldură consumă mai puțin decât aerul condiționat?

Când este recomandată combinația dintre răcire prin pardoseală și ventiloconvectoare?