A nova bomba de calor híbrida Interion, da ATAG, com potência de 3.7 kW e instalada no interior da habitação, funcionou durante 1 ano na casa do colaborador Roy Janssen. Trata-se de uma moradia geminada dos anos 1970, com radiadores ainda existentes. Janssen partilha dados de monitorização, nomeadamente informação sobre a interação com a caldeira de aquecimento central. Compara também o seu sistema de aquecimento com os sistemas anteriores.
Em março de 2025, a bomba de calor Interion de 3.7 kW foi instalada no sótão da casa de Roy Janssen, chefe do departamento de gestão de produto da ATAG. A Interion é uma nova bomba de calor da ATAG, concebida para instalação em interiores. Como a bomba de calor tem de ser ligada ao ar exterior através de 2 condutas de ar, o sótão é muitas vezes o melhor local para a colocar. A ligação é necessária para fornecer ar ao evaporador. Ao contrário das bombas de calor com ventilação (ver caixa), a bomba de calor não utiliza o ar do interior.
Casa
A moradia geminada, construída em 1976, com uma área de 150 m², está dimensionada para 5 pessoas; a confeção de alimentos é feita a gás. O sistema de aquecimento é composto por radiadores antigos (tipo 22), ligados à bomba de calor e a uma nova caldeira ATAG iQ através de tubos de aço soldados com ligações de 3/8 de polegada. Além disso, a casa está totalmente equipada com vidro duplo HR++, e o telhado está isolado com painéis de lã mineral. As paredes com caixa de ar estão (moderadamente) isoladas.
Casa de Roy Janssen.
Sistema híbrido
Inicialmente, a casa era aquecida por uma caldeira a gás. Em 2018, foi instalada uma bomba de calor do tipo ar-água, criando um sistema híbrido. A tabela abaixo mostra que isto permitiu reduzir o consumo de gás em 968 m³ (9465 kWh), enquanto o consumo de eletricidade aumentou em 2289 kWh devido à bomba de calor. O coeficiente de desempenho sazonal do sistema (SCOP) foi de 3.7. Em 2025, a bomba de calor do tipo ar-água foi substituída pela Interion, após o que o consumo de gás voltou a aumentar em 134 m³.
«Interion» no sótão (não da empresa Janssen).
SCOP mais baixo
Após a transição para a Interion, o coeficiente de desempenho sazonal (SCOP) diminuiu ligeiramente para 3.5. Segundo Janssen, isto é resultado de um caudal de ar não otimizado nas condutas e no evaporador. «A razão pela qual uma bomba de calor com unidade exterior tem um SCOP mais elevado é que o ar tem escoamento livre e, por isso, consegue mover-se com relativa facilidade através do evaporador. Como resultado, a bomba de calor pode absorver mais energia». Embora a unidade exterior possa ser mais eficiente, a sua colocação e o nível de ruído podem constituir obstáculos. Janssen: «Estes problemas são eliminados com uma bomba de calor com unidade interior, mas isso significa que terá de aceitar um coeficiente de desempenho sazonal um pouco mais baixo. É a pura verdade».
Análise da interação
O sistema de bomba de calor da ATAG está equipado com software e inúmeros sensores que permitem controlar eficazmente o seu funcionamento. Para além de todas as temperaturas, é monitorizada, por exemplo, a frequência de funcionamento da bomba de calor. A monitorização com o sistema Interion permitiu analisar detalhadamente a interação entre a caldeira de aquecimento central e a bomba de calor. Também funcionam em modo paralelo; isto é, se a bomba de calor deixar de conseguir fornecer potência suficiente, a caldeira de aquecimento central entra em funcionamento e a bomba de calor continua a trabalhar. Nesta configuração, a bomba de calor assume o papel principal e, em conjunto com a bomba, assegura a distribuição de calor pelo sistema de aquecimento. Este modo paralelo funciona bem enquanto a temperatura da água de retorno for suficientemente baixa. Afinal, isto permite à bomba de calor fornecer calor com elevada eficiência.
Porquê não usar o ar de ventilação como fonte?
No sistema Interion, o ar de ventilação não é utilizado como fonte de calor, embora isso ofereça uma vantagem significativa. Ou seja, esse ar é aquecido, o que significa que a bomba de calor precisa de menos energia para atingir temperaturas mais elevadas; consequentemente, isso conduz a um coeficiente de desempenho (COP) mais alto. No entanto, segundo a empresa, a ATAG faz uma escolha diferente, porque a bomba de calor não consegue extrair energia suficiente do ar no interior da habitação. A empresa afirma que os 850 m³/h necessários não podem ser atingidos apenas com ar de ventilação. Além disso, o ar extraído da casa, especialmente da cozinha e da casa de banho, provoca sujidade no evaporador. A empresa observa também que o caudal de ar do sistema de ventilação e o caudal de ar da bomba de calor interagem mal. Ocorrem frequentemente diferenças de pressão, o que leva à instabilidade dos caudais de ar e potencialmente a vibrações ou ressonância. Isto afeta negativamente as características acústicas, que são extremamente importantes para uma bomba de calor.
Com um passo acima
O sistema prevê a redução da temperatura durante a noite para 18.5°C. De manhã, a temperatura aumenta, com incrementos muito pequenos, e os 20°C só são atingidos ao fim da tarde. O facto de a temperatura interior não ser levada aos 20°C o mais rapidamente possível está relacionado com a maximização da eficiência da bomba de calor, que é o objetivo. Janssen: «Para manter o coeficiente de desempenho (COP) o mais elevado possível, é importante ter em conta a temperatura do ar exterior. Quanto mais alta a temperatura, maior o COP. Por isso, é melhor fazer a bomba de calor trabalhar mais quando a temperatura exterior atinge o seu máximo. Isso acontece na segunda metade do dia».
Ações de apoio
Num dia normal de inverno, a temperatura de ida do aquecimento é de cerca de 40°C. Neste caso, de acordo com o regime térmico, por vezes é necessário ligar a caldeira de aquecimento central. Janssen: «Quando necessário, a caldeira liga-se por curtos períodos, aumentando ligeiramente a temperatura interior antes de a bomba de calor voltar a funcionar sozinha. Num dia normal de inverno, a caldeira participa nisto várias vezes por dia, mas em dias frios isso pode aumentar significativamente, uma vez que a caldeira também funciona durante mais tempo».
A bomba de calor funciona durante períodos mais curtos e menores e modula, mas não em ciclos. O que representam as linhas? Verde-claro: tempo de funcionamento do compressor; cinzento: temperatura de ida da caldeira a gás; vermelho: temperatura de ida da caldeira de aquecimento central + bomba de calor; roxo: temperatura da água de retorno; rosa: temperatura na casa; preto: temperatura do ar exterior; verde-escuro: necessidade de calor.
