A combinação de vários dispositivos de aquecimento e água quente em um sistema de aquecimento não é novidade. Em muitas casas pode-se encontrar, por exemplo, uma caldeira a gás natural, líquido ou óleo combustível que funciona com lareira de água e coletores solares. Como resultado, gastamos muito menos dinheiro em aquecimento.
Uma novidade, que recentemente também foi oferecida em nosso mercado, é a combinação de uma fonte de calor tradicional (como a já mencionada caldeira) em um conjunto com uma fonte que utiliza energia renovável, geralmente com bomba de calor a ar. A automação adequada é muito importante neste sistema. É ela, e não o utilizador, quem escolhe a fonte de calor mais barata no momento e decide passar da caldeira para a bomba e vice-versa.
Os sistemas híbridos são, portanto, mais frequentemente usados para reduzir as altas taxas de aquecimento de uma casa ou para obter maior conforto operacional a custos relativamente baixos. Eles também ajudam a proteger o meio ambiente, pois a bomba, e não a caldeira, está em operação na maior parte do ano.
Tipos de conjuntos híbridos
O sistema híbrido composto por caldeira e bomba de calor está disponível em versão compacta ou em kit separado. A escolha da solução depende, entre outros, do local onde se pretende instalar a bomba interna e a unidade da caldeira, ou em sala técnica separada, ou na cozinha, casa de banho ou hall.
Sistemas compactos
Nesta variante, a unidade de bomba de calor externa é instalada no exterior da casa, e o edifício possui um sistema combinado da unidade interna e da caldeira a gás e possivelmente um aquecedor de água. A vantagem dessa solução é a montagem simples e uma pequena área que precisa ser reservada para a instalação dos dispositivos. A desvantagem,
entretanto , é que tal sistema não funcionará de maneira ideal em todas as instalações. Por exemplo, em uma casa pequena e bem isolada, uma caldeira de 15 kW seria suficiente, e compramos uma maior, porque ela está incluída no conjunto.
Sistemas separados
Podemos configurar livremente os elementos individuais do sistema de aquecimento. Isto aplica-se em particular à potência e ao tipo de caldeira (seja de função simples ou dupla), potência da bomba de calor e capacidade do depósito de água quente. Esta solução é, portanto, mais flexível, mas é necessário mais espaço para a montagem dos dispositivos.
Como escolher um sistema híbrido?
A instalação de aquecimento funcionará com alta eficiência e, ao mesmo tempo, não pagaremos a mais por um sistema híbrido se o tamanho e o tipo dos dispositivos individuais (especialmente a bomba de calor, que é o elemento mais caro) forem perfeitamente adequados às necessidades do edifício. Por exemplo, a compra e instalação de uma bomba de calor com pouca energia levará ao funcionamento incorreto do sistema no inverno, mesmo com uma ligeira queda na temperatura externa, uma caldeira movida a gás líquido caro ou óleo combustível será iniciada e, como resultado, pagaremos mais para aquecer a casa. Por outro lado, o uso de uma bomba de calor com muita potência resultará no funcionamento de curto prazo do compressor colocado nela em ciclos individuais, o que encurtará a vida útil do dispositivo.
A seleção do sistema também depende se ele será instalado em uma casa recém-construída ou modernizada. Neste último caso, os profissionais devem levar em consideração, inter alia, o tipo de caldeira a funcionar na instalação e o método de preparação da água quente.
Como é selecionada a potência de aquecimento da bomba
Independentemente de a bomba funcionar em casa nova ou já habitada, para determinar a sua potência aérea necessitará de dados sobre:
- tipo e espessura do isolamento do pavimento no solo, paredes exteriores e telhado;
- tipo de janelas (seu coeficiente de transferência de calor U);
- tipo de ventilação (gravitacional ou mecânica com recuperação de calor, ou seja, com recuperador).
Com base nessas informações, o instalador ou projetista determina a quantidade de calor perdido no edifício. Em seguida, ele traça a dependência dessas perdas com a temperatura externa. Depois de comparar os valores do diagrama com as linhas que determinam a potência da bomba de calor, é selecionado um dispositivo que será capaz de aquecer a casa de forma independente a uma temperatura externa de 5oC na parte oeste do país e até 10oC nas regiões mais frias. Isso significa que, com exceção de cerca de uma dúzia de dias frios, a bomba de calor será capaz de aquecer o edifício por conta própria e fornecer até 90-95% da energia térmica necessária por ano.
Atenção! Se escolhermos o sistema para um edifício existente em que utilizamos não só uma caldeira, mas também uma lareira, devemos também ter em consideração o consumo de lenha. O sistema de aquecimento deve ser escolhido de forma que queimar na lareira ainda seja um prazer e não se torne uma obrigação onerosa, o que poderia ser o caso se utilizássemos uma bomba de calor a ar com muito pouca potência.
Qual deve ser a temperatura da água no sistema?
Quanto mais baixa for a temperatura da água na instalação, maior é a eficiência da bomba de calor. Não há problema com isso em uma casa moderna, já que um sistema de aquecimento de baixa temperatura é padrão lá. Significa a instalação de aquecimento de superfície de água (na maioria das vezes aquecimento de piso) ou equipado com aquecedores ou ventiloconvectores adequados (aquecem no inverno e baixam a temperatura ambiente no verão).
No entanto, você não pode conectar uma bomba de calor a um sistema de aquecimento que está em uso há muitos anos e você pode esperar contas de aquecimento mais baixas. Neste caso, a temperatura necessária para o aquecimento da água durante o inverno rigoroso pode ser tão elevada que a bomba de calor não pode funcionar. Portanto, antes de decidirmos por um sistema híbrido, é necessário determinar qual será a maior temperatura da água na instalação durante a geada. Se não exceder o valor de 55-60oC, será possível conectar uma bomba de calor sem fazer muitas alterações no sistema de aquecimento. Se exceder o escopo do trabalho exigido, será mais amplo. Os radiadores antigos terão de ser substituídos por modelos com uma área de superfície muito maior para garantir o conforto térmico adequado na casa.
Onde colocar os dispositivos?
Se tivermos optado por um conjunto híbrido em versão compacta, normalmente colocamos a unidade interna sem problemas, por exemplo na cozinha, despensa ou hall. Quando planejamos um conjunto em um sistema separado e para isso precisamos de dispositivos adicionais (por exemplo, um tanque de armazenamento de água quente), devemos colocá-lo em uma sala técnica separada.
O local de instalação da unidade externa é igualmente importante. Por ser equipado com ventilador e compressor (possivelmente uma bomba de circulação), é gerado ruído durante o funcionamento. Portanto, deve ser colocado longe das janelas dos quartos da sua própria casa e também dos vizinhos, principalmente se o prédio estiver localizado próximo ao limite do terreno.
Também deve ser lembrado que a unidade externa da bomba de calor resfria o ar durante o funcionamento, como resultado da umidade que deve ser evacuada regularmente. Em solos secos e arenosos, basta lançar a base do aparelho e colocá-lo sobre uma base de brita, e a seguir utilizar um cano adequado para drenar o condensado. Por outro lado, em solos dificilmente permeáveis, a solução pode ser conectar o dreno ao sistema de drenagem ao redor do edifício.
Controles, ou como funciona um híbrido?
O sistema híbrido garantirá custos de aquecimento baixos quando a fonte de calor atualmente mais barata de usar estiver operando na instalação. Portanto, o controlador do sistema híbrido deve ser capaz de se comunicar digitalmente com os dispositivos.
Os sistemas de automação podem ser mais ou menos desenvolvidos. Na primeira opção, só é determinado abaixo de qual temperatura externa o custo da energia fornecida pela caldeira é menor e este valor é inserido no controlador. Este método de controlo permite optimizar o funcionamento da instalação, desde que utilize energia eléctrica liquidada em tarifa única (o mesmo preço 24 horas por dia).
Porém, na versão mais cara e complexa da automação, é utilizado um controlador que seleciona automaticamente a fonte de calor com o menor custo operacional com base na tarifa. Então ganharemos mais se a bomba de calor for alimentada por eletricidade cobrada de acordo com uma tarifa de duas zonas (eletricidade mais barata geralmente pode ser obtida entre 22-6 e 13-15), porque os custos operacionais da bomba de calor irão variar ao longo do dia e não dependerão apenas da temperatura atual externo, mas também sobre o preço da eletricidade.
