Bomba de calor: aero ou geotérmica?

Na adega ou no jardim, com radiadores ou consolas a quente ou a frio, uma bomba de calor vai necessariamente ao encontro das suas necessidades e do seu projecto de renovação.

Capture energia do ar, solo ou água; fornecer um circuito hidráulico (piso radiante ou radiadores) ou consolas para soprar quente ou frio; para instalar dentro ou fora…: uma oferta abundante!

O termo bomba de calor (bomba de calor) abrange uma ampla gama de sistemas de aquecimento cujo ponto comum é garantir uma transferência de energia do ambiente externo (ar, solo ou água) para os emissores de calor da casa (piso , radiadores, consoles e, mais raramente, fan coils). Esses geradores termodinâmicos consistem em um circuito de refrigeração selado no qual circula um refrigerante no estado líquido ou gasoso. Eles são assimilados às energias renováveis porque a energia produzida é, em média, três a cinco vezes maior do que a eletricidade necessária para seu funcionamento. Quanto mais alto for o desempenho da bomba de calor, maior será o coeficiente de desempenho (COP). O COP fornecido pelos fabricantes é geralmente válido para uma temperatura externa de + 7 ° C.

Para aquecedores aerotérmicos, essa eficiência se deteriora quando a temperatura externa cai. Esses geradores diferem de acordo com o ambiente externo do qual retiram energia: as bombas de calor aerotérmicas usam o ar como fonte externa de calor; bombas de calor geotérmicas, solo ou água. Eles também são diferenciados pelo modo de distribuição de calor: ar ou água. A maioria dos sistemas são reversíveis, ou seja, fornecem aquecimento no inverno, mas também refrigeração no verão. Nem todos permitem a produção de água quente sanitária (AQS).

PAC ar / ar: aquecimento e ar condicionado '

Existem dois tipos de bombas de calor aerotérmicas: sistemas de ar / ar que utilizam o ar como transportador de calor e sistemas de ar / água que utilizam água. As bombas de calor ar / ar são compostas por pelo menos duas unidades distintas: a unidade externa, que capta a energia do ar, e a (s) unidade (s) interna (s), que aquecem a casa soprando ar quente. . Falamos em alguns casos de "multisplits". Dependendo do modelo, uma unidade externa pode conectar até cinco unidades internas. Para residências grandes, alguns fabricantes também oferecem sistemas de “fluxo de refrigerante variável” (VRF) que podem alimentar um grande número de unidades internas (até nove para o modelo “DRV Miniset DC Inverter” da Technibel. ) de uma única unidade externa.

Hoje existe uma grande variedade de unidades internas (tipo de parede e consoles), algumas das quais são muito projetadas. No entanto, a distribuição do ar pode ser mais discreta instalando uma rede de dutos ou uma caixa de descompressão colocada no teto falso, a partir de uma unidade interna com dutos. Apenas as grades de entrada de ar ficam visíveis. As bombas de calor ar / ar fornecem aquecimento no inverno, ar condicionado no verão, desumidificação e filtragem do ar ambiente. Constituem uma solução eficiente e econômica para operação em substituição a aquecedores elétricos.

Primeiro ponto negativo, penalizador financeiro: esses sistemas não são mais elegíveis para o crédito tributário. Segunda desvantagem: não permitem a produção de água quente sanitária. Uma solução pode neste caso consistir na utilização de um esquentador termodinâmico (ou bomba de calor sanitária). Geralmente é instalado em um cômodo sem aquecimento da casa (lavanderia ou adega) e recupera o calor do ar ambiente para transferi-lo para a água armazenada no tanque de água quente sanitária. Por enquanto, esse tipo de equipamento, embora muito eficiente e econômico, não se qualifica para o crédito tributário.

Os sistemas de ar / água agora representam a maior parte das vendas de bombas de calor (132.000 unidades vendidas em 2008, em comparação com apenas 19.000 bombas de calor geotérmicas). Estes geradores, que utilizam água como portador de calor, são adequados para uma grande variedade de transmissores: piso radiante e refrigeração, baixa temperatura e radiadores tradicionais, fan coils. Observe que este último, embora abastecido com água, difunde o ar quente. As bombas de calor ar / água são uma solução interessante na renovação porque podem ser instaladas em substituição ou substituição de uma caldeira existente: a bomba de calor é neste caso utilizada como aquecimento principal, a caldeira existente assume apenas em caso de temperaturas. muito frio.

- As bombas de calor de alta temperatura, que produzem água entre 60 e 65 ° C em média, permitem o abastecimento de radiadores tradicionais sem qualquer modificação da instalação existente.
- Bombas de calor de média temperatura (água até 55 ° C), menos caras para comprar, podem ser suficientes se os radiadores instalados forem superdimensionados. É o que acontece, em particular, quando se realizam trabalhos de melhoramento térmico (isolamento, substituição de janelas, etc.) na casa. As bombas de calor de média temperatura também podem fornecer água quente para ventiloconvectores e radiadores de baixa temperatura.
- As bombas de calor de baixa temperatura (água até 45 ° C) são reservadas para pisos aquecidos (com gerador reversível, o piso pode resfriar a casa de 3 a 4 ° C no verão). Sob certas condições, eles também podem alimentar radiadores de baixa temperatura. A eficiência de uma bomba de calor é tanto mais elevada quanto o regime de temperatura dos emissores é baixo: o melhor desempenho é obtido com uma bomba de calor de baixa temperatura e um piso aquecido.

As bombas de calor geotérmicas retiram energia do solo ou da água. Seu COP é maior do que o dos geradores aerotérmicos. Pode exceder 5 com sistemas de água subterrânea. Ao contrário das bombas de calor aerotérmicas, esta eficiência permanece constante durante todo o ano, mesmo durante os períodos mais frios. A maioria das bombas de calor geotérmicas são projetadas para aquecimento de piso. Alguns fabricantes (Ciat, Stiebel Eltron, France Géothermie, Viessmann, etc.) oferecem bombas de calor geotérmicas de alta temperatura para abastecer uma rede de radiadores. Eles também são usados para produzir AQS (até 65 ° C para o modelo “Ecolane S” da Geminox, ou 58 ° C para a bomba de calor “Vitocal 350” da Viessmann). Existem dois tipos de sistema.As bombas de calor de expansão direta (chamadas solo / solo ou solo / água) consistem em uma rede de sensores enterrados em que circula um refrigerante. Eles fornecem um piso aquecido. Mas este equipamento está perdendo força.

- As bombas de calor glicol água / água ou água / água, nas quais circulam água glicol (uma mistura de água e anticongelante) ou água, são de fato preferidas. Eles capturam energia do solo ou da água. As bombas de calor de salmoura / água podem ser associadas a sensores horizontais ou verticais. No primeiro caso, a bomba de calor é acoplada a uma rede de sensores, enterrados entre 60 e 80 cm de profundidade. A área de captação deve ser de 1,5 a 2,5 vezes a área a ser aquecida. Esta solução, que requer terraplanagem, está reservada para casas com terreno suficientemente grande, que não seja elevado nem coberto com revestimento. Solos rochosos podem receber sensores, mas fornecem um leito de areia protetor. A instalação de sensores é possível em até 20% de inclinação.

Para casas com terreno reduzido, é possível usar a coleta vertical. A água glicol circula então numa sonda formada por um tubo duplo em U, colocado num furo perfurado de 50 a 100 m de profundidade (conta cerca de 50 euros incluindo taxa por metro perfurado). Uma simples declaração de trabalho é suficiente até 100 metros. A autorização é necessária além.

As bombas de calor (falamos então de um sistema água / água) também podem extrair energia diretamente da água de um lençol freático, presente sob o seu jardim e com fluxo suficiente. Dependendo da região, é esperada uma perfuração de 8 a 50 m de profundidade: um 1º poço para bombeamento de água e um 2º poço de descarga, a jusante da vazão do lençol freático (um poço soaker pode economizar do segundo furo). As bombas de calor nas águas subterrâneas, cuja temperatura se mantém constante durante todo o ano (entre 8 e 12 ° C), constituem os sistemas mais eficientes.

Duas grandes famílias de produtos compartilham o mercado de bombas de calor ar / água. Cada um tem suas próprias vantagens. Reveja os detalhes para ajudá-lo a escolher.

Existem duas famílias principais de bombas de calor ar / água: monoblocos e bi-blocos. Os primeiros geralmente ficam do lado de fora. Eles reúnem sob uma única cobertura os diferentes componentes da bomba de calor, bem como o módulo hidráulico. Esta unidade externa está diretamente conectada ao circuito de aquecimento da casa. As bombas de calor bi-bloco, por outro lado, consistem em uma unidade externa à qual um módulo hidráulico interno é conectado por meio de um link de refrigeração. Os monoblocos representavam 60% do mercado em 2007. A tendência se inverteu em 2008 em favor dos bi-blocos. As duas tecnologias, cada uma com vantagens a destacar, são comparáveis em termos de investimento: bi-blocos são geralmente mais baratos de comprar do que monoblocos, mas são mais restritivose na verdade mais caro, em termos de instalação: o instalador também deve fornecer uma conexão de refrigeração entre a unidade externa e o módulo hidráulico.

Esta operação e o comissionamento da bomba de calor só podem ser realizados por um profissional com certificado de capacidade para lidar com refrigerantes. A escolha de uma bomba de calor bi-bloco exige também a existência de uma divisão (arrecadação ou garagem, por exemplo) para a colocação do módulo hidráulico, normalmente fixo à parede. A distância entre ele e a unidade externa deve ser a mais curta possível para evitar quedas de pressão.

A unidade externa de uma bomba de calor de duas unidades ocupa menos espaço do que uma unidade de uma peça. Também é geralmente mais silencioso (6 a 8 decibéis em média). Geralmente porque alguns fabricantes agora oferecem bombas de calor de uma peça que resultam da associação no mesmo quadro dos diferentes elementos de uma bomba de calor de dois blocos: os níveis de ruído entre a bomba de calor de uma peça e a bomba de calor de duas peças são neste caso semelhantes. Este truque permite que certos fabricantes ofereçam bombas de calor monobloco Inverter. Esta tecnologia de variação de frequência do compressor é instalada na maioria das bombas de calor de dois blocos do mercado. Por outro lado, as bombas de calor monobloco ainda raramente se beneficiam dela (podemos citar Ciat). O inversor, que também equipa a maioria dos sistemas ar / ar, permite modular a potência da bomba de calor e adaptá-la continuamente às necessidades de aquecimento.

Assim, evita arranques com potência total e contribui para reduzir o nível geral de som das unidades exteriores. A redução do número de ciclos de partida e parada também favorece a vida útil das bombas de calor. Esta tecnologia permite economias de energia significativas (até 20% em comparação com os modelos convencionais). A modulação de potência (até 130% para alguns modelos) permite beneficiar de uma procura adicional de potência em caso de frio extremo, obtendo assim um maior conforto de aquecimento. Finalmente, o inversor permite um menor volume do tanque pulmão (recomendado para evitar o acionamento da bomba de calor em caso de redução da necessidade de calor), ou mesmo sua eliminação.

O fornecimento de bombas de calor bi-bloco de alta temperatura ainda é mínimo. A maioria dos geradores de dois blocos pode produzir água até 45 ° C para abastecer pisos aquecidos. Eles não podem ser conectados a uma rede de radiadores existente. A maioria dos aquecedores de ar / água de alta temperatura encontrados na arca são do tipo monobloco. Eles podem ser instalados como reserva ou como substituição de uma caldeira. Também são capazes de produzir água quente sanitária. As bombas de calor bi-bloco podem atender às necessidades sanitárias. Neste caso, a água é elevada à temperatura (50 ° C e mais) por uma resistência elétrica incorporada no tanque de armazenamento; a bomba de calor só permite a produção de água até 45 ° C.

Bomba de calor ar / ar: seu custo varia muito dependendo do fabricante e da solução escolhida. Difícil dar um garfo, por mais largo que seja! Bomba de calor ar / água: conta entre 5.000 e 11.000 euros com taxa (ou 15.000 a 20.000 euros com taxa, instalada). Bomba de calor geotérmica: é mais cara de instalar. Com sensores horizontais: de 17.000 a 22.000 euros incluindo taxas. Com coletores verticais ou subterrâneos: de 20.000 a 25.000 euros incluindo impostos.

Uma fatura mais leve é possível

As bombas de ar / água e de calor geotérmico dão direito a um crédito fiscal de 40% (apenas na residência principal), desde que seu COP seja superior a 3,3. (As bombas de calor ar / ar e os aquecedores de água termodinâmicos não são elegíveis para qualquer auxílio.) A taxa reduzida de IVA de 5,5% aplica-se ao equipamento e mão-de-obra para trabalhos realizados em habitações concluídas há mais de dois anos (residência principal e secundária).

Energias renováveis: duas em vez de uma

Os sistemas multi-energia, que combinam várias energias numa mesma instalação de aquecimento, estão em sintonia com os tempos. A maioria dos fabricantes de bombas de calor oferece sistemas solares em seu catálogo. Com regulação ad hoc, é possível acoplar uma bomba de calor e um aquecedor solar de água (cesi), ou ainda um sistema solar combinado (AQS e aquecimento). Os coletores solares são responsáveis pela produção de AQS. O CAP assume quando há luz solar insuficiente. Erformantes, é claro, esses sistemas ainda são caros (30.000 euros com impostos em média). De referir que a Ciat e a Clipsol desenvolveram em conjunto um sistema (“Pacsol”) que combina bombas de calor ar / água e estas sob a mesma cobertura.

Uma bomba de calor aerotérmica na casa

Alguns fabricantes (Chaffoteaux em particular) oferecem bombas de calor ar / água monobloco para serem instaladas na casa, perto de uma parede exterior. Uma passagem de parede permite que o ar seja levado para fora e depois liberado. A instalação deste tipo de bomba de calor (cujos preços estão na faixa superior do mercado) é bastante reservada para reformas pesadas: é necessário ser capaz de encaminhar a máquina para dentro de casa (as passagens das portas podem ser complicadas) e fornecer grandes lacunas nas paredes. A sala escolhida para sua instalação também deve ser isolada acusticamente.