Confortul este de cele mai multe ori cea mai importantă caracteristică a unei locuințe, iar confortul termic este probabil cel mai ușor de resimțit. De aceea, majoritatea dintre noi atunci când decidem să ne mutăm într-o nouă locuință, să cumpărăm sau să construim, alocăm o pondere semnificativă în procesul de luare a deciziei asupra sistemului de încălzire și a sursei acestuia. Pe lângă impactul pe care sistemul de încălzire îl are asupra confortului, un impact la fel de important îl are asupra cheltuielilor. Probabil în cazul multor gospodării, cheltuielile cu încălzirea au ponderea cea mai importantă în costurile anuale cu utilitățile.

În articolul de față analizez cazul concret al unei case unifamiliale, echipată cu patru posibile surse de încălzire, și anume: centrală termică electrică, centrală termică cu combustibil solid (peleți), centrală termică cu gaz natural și pompă de căldură aer-apă.

Probabil și datorită contextului actual, tot mai multe persoane optează spre a-și construi sau cumpăra o casa unifamilială, iar decizia cu privire la sursa și sistemul de încălzire este una destul de importantă. Decizia cu privire la sursa potrivită depinde mai mulți factori, unii subiectivi cum ar fi familiaritatea anterioară cu o anumită sursă, dar și alții obiectivi, cum ar fi disponibilitatea combustibilului, modul de utilizare al spațiilor încălzite, factorul de sustenabilitate, integrarea acesteia cu alte sisteme, dar și factorul economic, care poate fi cel mai bine evaluat printr-un indicator denumit TCO (Total cost of ownership) sau costul total de deținere pe durata de viață a echipamentului. Simplist spus, acest indicator poate fi calculat ca sumă între investiția inițială și costurile anuale pe durata de viață cu întreținerea echipamentului și combustibilul.

Am luat cazul concret al unei case unifamiliale cu o suprafață utilă de 160 mp, cu două niveluri, parter și etaj. Casa este localizată în zona București-Ilfov, iar necesarul anual de căldură este simulat dinamic, utilizând date pentru anul tipic meteorologic din zona studiată, și un program orar generic de utilizare a locuinței de către o familie cu 4 membri. Cantitatea totală de energie necesară pentru încălzirea spațiilor pe parcursul unui an este de 9,32 MWh în scenariul studiat, aceasta încadrându-se în clasa A de eficiență energetică. Pentru toate cele patru surse studiate încălzirea se face cu un sistem radiant, înglobat în pardoseală, cu automatizare locală. Nu am considerat în analiză consumul pentru prepararea apei calde de consum.

În tabelul de mai jos am rezumat ipotezele calcului pentru TCO, pentru același sistem de încălzire și cele patru surse menționate mai sus.

Ca și costuri pentru investiția inițială am considerat prețul mediu al unor echipamente disponibile în piață. Pentru simplificare, am considerat în rest sistemul ca fiind identic, de asemenea și costurile de instalare. În cazul centralei termice cu gaz natural am considerat pe lângă prețul echipamentului și prețul realizării instalației de alimentare. Ca și costuri cu combustibilul, pentru electricitate și gaz natural am folosit costul din ultimele facturi. În privința combustibilului solid, costul unitar este echivalat cu costul peleților obținuți din lemn, având o putere calorifică de 4 kWh/kg. În ceea ce privește întreținerea, am considerat doar costurile cu verificarea obligatorie o dată la doi ani a instalației de gaz și a centralei.

Pentru consumurile medii anuale, necesarul de energie pentru încălzire l-am corectat cu valorile randamentelor medii pentru astfel de surse și sistem de încălzire. Diferența majoră este în cazul pompei de căldură, unde se poate observa un randament pozitiv, dat de coeficientul de performanță al acesteia. Pompa de căldură în analiza de față utilizează, în medie, 1 MWh de electricitate pentru a ”pompa” 3,2 MWh de energie termică, preluată din mediul exterior, către sistemul de încălzire. Spun în medie, deoarece acest coeficient de performanță este variabil în funcție de mai mulți parametri. Principalul parametru este ”înălțimea de pompare” a căldurii, dată de diferența dintre temperatura aerului exterior și temperatura pe turul circuitului de încălzire. Variația acestui coeficient se observă în graficul de mai jos pentru pompa de căldură studiată, în cazul funcționării la putere nominală.

În cazul costurilor anuale nu am considerat o creștere nominală a costurilor cu combustibilul sau se poate considera o creștere proporțională cu inflația, astfel, în valoare prezentă, putem considera că acestea rămân constante pe întreaga durată a orizontului de analiză. În tabelul de mai jos am calculat TCO-ul pentru o durată de viață de 20 ani a sistemului, la intervale din 5 în 5 ani.

De asemenea, rezultatele sunt prezentate și grafic, pentru cele patru surse de căldură.

Prima concluzie care se poate trage din rezultate este că sursa de încălzire cu costul inițial cel mai mic, centrala termică electrică, are și costul total de deținere cel mai mare în cazul analizei pe 20 de ani, mai mult decât dublu decât sursa de încălzire cu costul cel mai mic de deținere pe durata de viață. Sursa de încălzire cu costul cel mai mare de investiție, pompa de căldură aer-apă în cazul de față (echipament care a devenit din ce în ce mai popular, accesibil și performant în ultimii ani datorită coeficienților de performanță ridicați care se pot obține chiar și la temperaturi exterioare scăzute) se clasează pe locul 2 din punct de vedere a TCO-ului pe un orizont de 20 de ani. Totuși, trebuie observat că se ajunge la un TCO mai mic abia după aproximativ 16 ani de exploatare în comparație cu un cazan care utilizează combustibil solid, însă după o durată de exploatare de doar 6 ani oferă un TCO mai bun decât centrala termică electrică care are un cost inițial de aproximativ 13 ori mai mic în cazul de față. Centrala termică care utilizează drept combustibil gazul natural se dovedește a fi cea mai bună alegere din punct de vedere a costurilor totale de deținere pe durata de viața, gazul natural fiind cel mai ieftin combustibil analizat.

Deși în cele mai multe situații centrala electrică pe gaz natural este cea mai ieftină soluție, există situații când această opțiune nu este posibilă sau optimă. De exemplu, dacă în zonă nu este disponibilă o rețea de gaze naturale, rămân doar celelalte opțiuni în discuție, iar atunci decizia economică va fi o alegere între un cazan pe combustibil solid sau o pompă de căldură. Mai mult, eficiența acestor două sisteme poate fi îmbunătățită în combinație cu panouri solare sau panouri fotovoltaice care pot produce energie mai ieftină pentru pompa de căldură. Deși nu pare o alegere prea înțeleaptă dacă ne limităm doar la această analiză, centrala termică electrică poate fi alegerea cea mai economică în cazul utilizării sale pentru încălzirea unei locuințe care nu este utilizată permanent, cum ar fi o casă de vacanță.

Centrala termică pe gaz naturale este în continuare cea mai economică și fiabilă sursă de încălzire. Totuși, atunci când utilizarea gazului natural nu este o opțiune, pompele de căldură aer-apă sunt o alternativă viabilă, cu costuri totale de deținere comparabile pe o durată de exploatare de 20 de ani a echipamentului. De asemenea, TCO-ul acestora poate fi îmbunătățit atunci când se utilizează energie electrică produsă local. În acest articol am prezentat doar un element economic care trebuie considerat atunci când se alege o sursă de încălzire, însă există și alți factori care trebuie să stea la baza deciziei, uneori chiar și unii subiectivi, din acest motiv fiecare caz trebuie studiat în mod particular.