Як підібрати тепловий насос?
В яких випадках тепловий насос вигідний?
Це залежить від того, наскільки активно використовується будинок. Якщо він призначений для постійного проживання, то економічна доцільність використання теплового насоса очевидна. Для літньої дачі - скоріше ні. Проміжні варіанти вимагають проведення розрахунків. Має значення і опалювальна площа: теплові насоси тим ефективніше, чим вона більша. Замислюватися про їх застосування є сенс тим, кому потрібно опалювати будинок площею починаючи приблизно від 100 м2. Хоча в кінцевому підсумку все визначається сумарним обсягом спожитої за рік теплової енергії та видом палива, альтернативою якому повинен стати тепловий насос.
А ще потрібно враховувати, що економічна ефективність такого рішення зростає з часом. Первісна вартість обладнання та робіт з його встановлення (головним чином мова йде про прокладання грунтового колектора) дійсно може здатися суттєвою. Однак вартість тепла, котре Ви отримаєт, буде в підсумку значно нижче, ніж при опаленні навіть дешевим магістральним газом.
Тип і площа колектора
Значна частина теплових насосів, що на сьогодні використовуються - геотермальні. Вони відбирають низькопотенційну енергію з грунту або грунтових вод. У першому випадку необхідний досить протяжний первинний (грунтовий) колектор, який може бути або горизонтальним, або вертикальним (їх ще називають зондами). Тип колектора і вартість земляних робіт залежать від властивостей грунту. Чим вище його водонасичення, тим більше енергії здатний накопичити грунт.
Закладка горизонтального колектора зазвичай проводиться на глибину 1,5 м. Приблизно оцінити площу ділянки під нього можна з розрахунку 25 Вт зйому тепла на квадратний метр грунту. Тобто місця під нього на присадибній ділянці потрібно буде як мінімум в чотири рази більше, ніж становить загальна площа опалювального будинку. Ще відсотків 20-30 треба додати на зйом тепла для гарячого водопостачання. Над колектором не можна нічого будувати, садити рослини з розвиненою кореневою системою або укладати доріжки з покриттям. Максимум допустимого - трав'яний газон, клумби, відкриті грядки із зеленню або грунтові доріжки.
Якщо потрібної площі немає або властивості грунту неоптимальні для ефективного зйому тепла, слід зупинитися на зондах. Це найбільш універсальний варіант, який дозволяє забезпечити гарантоване знімання тепла практично в будь-якій кліматичній зоні. Теплотехнічні параметри зонду практично не залежать від типу грунту.
Використання енергії грунтових вод
Можливість використання такого рішення визначається за результатами гідрогеологічного обстеження ділянки. Якщо воно дасть позитивний результат, домовласник отримує можливість значно знизити початкові витрати, оскільки необхідність в дорогому грунтовому колекторі відпадає. Дебет свердловини повинен бути достатній, щоб забезпечити необхідний знімання з розрахунку 3 кВт на кубометр води.
Для організації зйому тепла буриться свердловина «на пісок», точно така ж, як і та, що зазвичай використовується в якості джерела води для побутових і господарських потреб. Більш того, це може бути одна і та ж свердловина. Відмінність полягає в тому, що знадобиться ще одна свердловина, через яку вода закачуватиметься назад в той же водоносний горизонт. Іноді таких поглинаючих свердловин доводиться робити дві, оскільки поглинає воду грунт завжди повільніше, ніж віддає.
Яке знадобиться додаткове обладнання?
Якщо тепловий насос використовується не тільки для опалення, але і як джерело гарячої води для побутових потреб, то для її приготування знадобиться ємнісний водонагрівач (бойлер). Деякі моделі бойлерів, наприклад, Viessmann Vitocell 100-V, дозволяють підключати як додаткове джерело теплової енергії геліоколлетор. Також передбачено використання додаткових електричних ТЕНів, які можуть автоматично включатися системою в моменти пікових або позапланових навантажень. Наприклад, якщо споживання гарячої води різко зростає в період перебування в будинку гостей або при користуванні басейном.
Крім того, резервний проточний водонагрівач може бути встановлений і в системі опалення. Наприклад, на випадок аномального похолодання, коли потужності теплового насоса може виявитися недостатньо для підтримки в будинку комфортної температури. Також для оптимізації роботи теплового насоса швидше за все знадобиться буферна ємність системи опалення з розрахунку 25 л / кВт номінальної потужності встановленого теплового насоса.
Деякі теплові насоси можуть працювати не тільки на обігрів, а й на охолодження в літній період. Наприклад, теплові насоси Viessmann дозволяють реалізувати цю функцію шляхом підключення додаткових гідравлічних елементів. Крім того, для управління мікрокліматом в будинку можуть бути використані розширення для організації автоматичного клімат-контролю і дистанційного керування тепловим насосом і опалювальними контурами.
Що таке повітряний тепловий насос і чи достатньо його для опалення будинку?
Відмінність повітряного теплового насоса, який зовні нагадує кондиціонер (але влаштований інакше), полягає в тому, що тепло він забирає прямо з вуличного повітря. Це істотно спрощує систему і знижує її вартість. Однак є і обмеження: використовувати таке рішення можна тільки при температурах не нижче -20 ° C.
Повітряний тепловий насос - ідеальне рішення для південних регіонів, де не буває морозних зим. Також його можна використовувати спільно зі звичайним опалювальним котлом. Найчастіше зустрічаються комбінації з котлами на твердому і рідкому паливі, або електричними. В цьому випадку тепловий насос працює до тих пір, поки зовнішня температура не опуститься нижче граничного значення, після чого автоматика вмикає котел.
Скільки електроенергії споживає тепловий насос?
Основним показником ефективності теплового насоса є коефіцієнт перетворення COP. Це відношення кількості тепла, що віддається в систему опалення та гарячого водопостачання, до кількості споживаної електроенергії, необхідної для того, щоб приводити систему в дію. COP - непостійна величина, вона змінюється в залежності від режиму роботи теплового насоса. Але для кожного з них є номінальний показник, що дозволяє оцінити середню ефективність його роботи, а заодно і електроспоживання.
Наприклад, COP геотермальних теплових насосів Viessmann, в залежності від моделі, може коливатися в межах від 4,6 до 5,01. Якщо взяти мінімальний показник 4,6, то неважко порахувати, що при виробництві 4,6 кВт тепла пристрій витрачає 1 кВт електроенергії. Якщо, наприклад, сумарна площа всіх приміщень будинку становить 150 м2, то для його опалення та гарячого водопостачання буде потрібно (150х0,1) х1,1 = 16,5 кВт тепла. Поділивши 16,5 на 4,6, отримаємо близько 3,59 кВт електроенергії - таку потужність потрібно передбачити при підключенні.
Для повітряних теплових насосів, ситуація дещо складніша, оскільки вони працюють з величезним діапазоном температур зовнішнього повітря від -20 ° С до +35 ° С. Тому в цьому випадку має сенс подивитися документацію на тепловий насос, де наведені дані для різних режимів. Як приклад візьмемо Viessmann Vitocal 100-S AWB 101.A12, при температурі на вулиці +7 ° С номінальна теплова потужність складе 11,5 кВт, COP дорівнює 4,7, електроспоживання 2,45 кВт. А при температурі на вулиці -7 ° С теплова потужність складе 7,5 кВт, COP дорівнює 2,7, електроспоживання 2,77 кВт.
Чи потрібно обслуговувати тепловий насос?
Хоча теплові насоси і не потребують частого техінчного обслуговування, однак раз на рік слід проводити огляд і профілактику опалювальної системи і устаткування обв'язки. Втім, це потрібно робити в будь-якому випадку, незалежно від того, яке джерело тепла Ви використовуєте.