Răcirea în pardoseală: De la calculele de „laborator” la consumul real

Nu facem proiect separat pentru răcire. De ce?

Proiectarea teoretică vs. realitatea din șantier: Calculele clasice de răcire (extrem de complexe) permit marje de eroare inacceptabile. În instalații, o marjă prea largă înseamnă echipamente alese greșit — de regulă, supradimensionate.

Calculele pentru încălzirea în pardoseală s-au dovedit suficiente și pentru răcirea prin pardoseală.

Realitate

Cifrele nu mint (feedback beneficiari): Consumul pentru răcire este aproximativ de 3-4 ori mai mic decât cel pentru încălzire. Asta înseamnă că o pompă de căldură corect dimensionată pentru iarnă devine, prin definiție, un „monstru” de putere pe timpul verii.

Vorbim despre peste 2000 de proiecte cu pompă de căldură realizate între 2016–2025.

Supradimensionare pentru încălzire = „imposibilitate” pentru răcire

Răcirea este un alt motiv pentru care nu supradimensionăm pompa de căldură (apă caldă menajeră prin boiler cu PdCPdC = pompă de căldură. Pe site-ul nostru PdC se referă adeseori la pompă de căldură aer-apă... proprie, considerăm aportul rezistenței electrice pe ger).

Dacă pompa de căldură este deja supradimensionată de două ori pentru încălzire, pentru răcire va ajunge supradimensionată de cel puțin 6 ori.

Atenție! Foarte mulți utilizatori non-Sibotherm ne-au cerut ajutor tehnic pentru că:

„Pompa de căldură nu merge pe răcire.”

„Pompa nu pornește, nu răcește apa.”

„Pompa merge 1−2 minute și apoi stă 10 minute”

Deci, cu o pompă de căldură supradimensionată pentru încălzire devine aproape imposibil să faci răcire corect. În cel mai bun caz, vorbim despre o funcționare improprie care nu poate satisface necesarul de răcire.

De ce calcule pentru încălzire și nu pentru răcire?

• Durata sezoanelor: încălzirea funcționează aproximativ din septembrie până în mai; răcirea cel mult din a doua jumătate a lui iulie până în a doua jumătate a lui august.
• Pași calculați: cu pașii și reglajele hidraulice proiectate pentru încălzire, beneficiarii noștri au folosit cu succes instalația și pentru răcire.

Breviar de calcul pentru răcire

Sarcina termică de vară a unei încăperi este cunoscută și sub denumirea de sarcină de răcire. Aceasta se calculează prin efectuarea unui bilanț termic, care în forma sa cea mai generală este:

Φv​=Φ_ap​+Φ_deg

unde:

• Φ_ap reprezintă aporturile de căldură din exterior.
• Φ_deg reprezintă degajările de căldură de la sursele interioare.

1. Aporturile de căldură din exterior Φ_ap​

Acestea se împart în trei categorii principale:

• Aporturi prin elemente inerțiale Φ_PE​: Acestea includ pereții, planșeele și terasele. Fluxul termic se calculează ținând cont de suprafața elementului, coeficientul global de transfer de căldură și de variația temperaturilor (temperatura aerului exterior și radiația solară la o anumită oră), luând în calcul o defazare și o amortizare specifice inerției termiceTERMICE = instalații termice (încălzire și răcire) a peretelui.
• Aporturi prin elemente neinerțiale Φ_FE: Sunt reprezentate de ferestre și luminatoare. Fluxul termic este format din căldura cauzată de radiația solară (directă și difuză) care pătrunde prin suprafețele vitrate și din căldura transmisă datorită diferenței de temperatură dintre exterior și interior.
• Aporturi de la încăperile vecine Φ_iv: Se iau în calcul fluxurile termice pătrunse din încăperile alăturate neventilate, care au un grad mic de vitrare sau condiții diferite de temperatură.

2. Degajările de căldură interioare Φ_deg

Deoarece degajările de la sursele interioare au de obicei o intensitate constantă, sarcina termică de vară atinge valoarea maximă atunci când aporturile de căldură din exterior sunt maxime. Principalele surse interioare sunt:

• Oamenii: Căldura cedată de organismul uman depinde de numărul de persoane, de efortul fizic depus și de temperatura aerului interior. Bilanțul trebuie să ia în considerare atât căldura sensibilă, cât și cea latentă (degajarea de vapori de apă).
• Iluminatul artificial: Se calculează pe baza puterii instalate a surselor de iluminat (în funcție de nivelul de iluminare) și a unui coeficient ce ține seama de partea de energie electrică transformată în căldură.
• Mașini și aparatură electrică: Se evaluează aplicând puterii instalate anumiți coeficienți de utilizare, de încărcare, de simultaneitate și de preluare a căldurii de către aerul interior.
• Alte surse: Răcirea materialelor (cu sau fără schimbare a stării de agregare), prepararea sau servirea mâncării și schimbul convectiv și radiant de la suprafețe calde.

Metoda rapidă de calcul

Pentru situații practice care necesită un calcul rapid al sarcinii de răcire, se pot folosi indici specifici (în W/m², W/ml sau W/persoană) în funcție de temperatura exterioară de calcul (32 °C, 35 °C sau 38 °C). Câteva valori orientative includ:

• Ferestre (bătute de soare): 105 – 125 W/m² (Nord, Nord-Est) și 299 – 330 W/m² (Vest).
• Oameni: 120 W/persoană pentru muncă ușoară (așezat), 150 W/persoană pentru lucrul la calculator, și până la 470 W/persoană pentru muncă grea.
• Iluminat: 20 – 35 W/m² pentru iluminat fluorescent, în funcție de destinație (depășit în ziua de azi, 2026 — poate fi desconsiderat în case de om cu LED-uri).
• Alte surse (aparatură): 80 – 100 W/bucată pentru un calculator (PC) și 40 – 50 W/bucată pentru un terminal.

Calculul necesarului de energie la nivel de clădire

Dacă obiectivul calculului este determinarea performanței energetice și a consumului lunar/anual, metoda de calcul se bazează pe evaluarea energiei necesare pentru răcirea clădirii. Necesarul de energie într-o lună Φ se calculează cu relația:

Φ_R​=Φ_surse,R​−η_R​⋅Φ_Tr,R

unde:

• Φ_surse,R​ reprezintă energia furnizată clădirii de sursele interioare și de aporturile solare.
• Φ_Tr,R este energia totală transferată între clădire și mediul exterior (prin transmisie și prin aerul de ventilare).
• η_R este un factor de utilizare a pierderilor de căldură, care ține cont de inerția termică a clădirii (capacitatea sa de a acumula căldură) și previne contorizarea eronată a energiei în perioadele în care răcirea nu funcționează, cum ar fi noaptea.