Как выбрать тепловой насос?

В каких случаях тепловой насос выгоден?

Это зависит от того, насколько активно используется  дом. Если он предназначен для постоянного проживания, то экономическая целесообразность использования теплового насоса очевидна. Для летней дачи – скорее нет. Промежуточные варианты требуют проведения расчетов и оценки срока окупаемости. Имеет значение и отапливаемая площадь: тепловые насосы тем эффективнее, чем она больше. Задумываться об их применении есть смысл тем, кому нужно отапливать дом площадью начиная примерно от 100 м². Хотя в конечном итоге все определяется суммарным объемом потребляемой за год тепловой энергии и видом топлива, альтернативой которому должен стать тепловой насос.
А еще нужно учитывать, что экономическая эффективность такого решения возрастает с течением времени. Первоначальная стоимость оборудования и работ по его установке (главным образом речь идет о прокладке грунтового коллектора) действительно может показаться существенной. Однако стоимость получаемого тепла будет в итоге значительно ниже, чем при отоплении даже дешевым магистральным газом.

Тип и площадь коллектора

Значительная часть используемых сегодня в частном секторе тепловых насосов – геотермальные. Они извлекают низкопотенциальную энергию из грунта или грунтовых вод. В первом случае необходим достаточно протяженный первичный (грунтовый) коллектор, который может быть либо горизонтальным, либо вертикальным (их еще называют зондами). Тип коллектора и стоимость земляных работ зависят от свойств грунта. Чем выше его водонасыщение, тем больше энергии способен накопить грунт.

Закладка горизонтального коллектора обычно производится на глубину 1,5 м. Примерно оценить площадь участка под него можно из расчета 25 Вт теплосъема на квадратный метр грунта. То есть места под него на приусадебном участке нужно будет как минимум в четыре раза больше, чем составляет общая площадь отапливаемого дома. Еще процентов 20-30 нужно прибавить на съем тепла для горячего водоснабжения. Над коллектором нельзя ничего строить, сажать растения с развитой корневой системой или укладывать дорожки с покрытием. Максимум допустимого – травяной газон, клумбы, открытые грядки с зеленью или грунтовые дорожки.

Если нужной площади нет или свойства грунта неоптимальны для эффективного теплосъема, следует остановиться на зондах. «Это наиболее универсальный вариант, который позволяет обеспечить гарантированный теплосъем практически в любой климатической зоне. Теплотехнические параметры зонда практически не зависят от типа грунта. 

Использование энергии грунтовых вод

Возможность использования такого решения определяется по результатам гидрогеологического обследования участка. Если оно даст положительный результат, домовладелец получает возможность значительно снизить первоначальные затраты, поскольку необходимость в дорогостоящем грунтовом коллекторе отпадает. Дебет скважины должен быть достаточен, чтобы обеспечить необходимый теплосъем из расчета 3 кВт на кубометр поднимаемой воды.
Для организации теплосъема бурится скважина «на песок», точно такая же, как и та, что обычно используется в качестве источника воды для бытовых и хозяйственных нужд. Более того, это может быть одна и та же скважина. Отличие заключается в том, что понадобится еще одна скважина, через которую вода будет закачиваться обратно в тот же водоносный горизонт. Иногда таких поглощающих скважин приходится делать две, поскольку поглощает воду грунт всегда медленнее, чем отдает.

Какое понадобится дополнительное оборудование?

Если тепловой насос используется не только для отопления, но и в качестве источника горячей воды для бытовых нужд, то для ее приготовления понадобится емкостный водонагреватель (бойлер). Некоторые модели бойлеров, например, Viessmann Vitocell 100-V, позволяют подключать в качестве дополнительного источника тепловой энергии гелиоколлетор. Также предусмотрено использование дополнительных электрических ТЭНов, которые могут автоматически включаться системой в моменты пиковых или внеплановых нагрузок. Например, если потребление горячей воды резко возрастает в период пребывания в доме гостей или при пользовании бассейном.
Кроме того, резервный проточный водонагреватель может быть установлен и в отопительном контуре. Например, на случай аномального похолодания, когда мощности теплового насоса может оказаться недостаточно для поддержания в доме комфортной температуры. Также для оптимизации работы теплового насоса скорее всего понадобится буферная ёмкость отопительного контура из расчета 25 л/кВт номинальной мощности установленного теплового насоса.
Некоторые тепловые насосы могут работать не только на обогрев, но и на охлаждение в летний период. Например, тепловые насосы Viessmann позволяют реализовать эту функцию путем подключения дополнительных гидравлических элементов. Кроме того, для управления микроклиматом в доме могут быть использованы расширения для организации автоматического климат-контроля и дистанционного управления тепловым насосом и отопительными контурами.

Что такое воздушный тепловой насос и достаточно ли его для отопления дома?

Отличие воздушного теплового насоса, который внешне напоминает кондиционер (но устроен иначе), заключается в том, что тепло он забирает прямо из уличного воздуха. Это существенно упрощает систему и снижает ее стоимость. Однако есть и ограничение: использовать такое решение можно только при температурах не ниже -20 °C.
Воздушный тепловой насос – идеальное решение для южных регионов, где не бывает морозных зим. Также его можно использовать совместно с обычным отопительным котлом. Чаще всего встречаются комбинации с котлами на твердом и жидком топливе, либо электрическими. В этом случае тепловой насос работает до тех пор, пока наружная температура не опустится ниже предельного значения, после чего автоматика включает котел

Сколько электроэнергии потребляет тепловой насос?

Основным показателем эффективности теплового насоса является коэффициент преобразования COP. Это отношение количества тепла, отдаваемого в систему отопления и горячего водоснабжения, к количеству потребляемой электроэнергии, необходимой для того, чтобы приводить систему в действие. COP – не постоянная величина, она меняется в зависимости от режима работы теплового насоса. Но для каждого из них есть номинальный показатель, позволяющий оценить среднюю эффективность его работы, а заодно и электропотребление.
Например, COP геотермальных тепловых насосов Viessmann, в зависимости от модели, может колебаться в пределах от 4,6 до 5,01. Если взять минимальный показатель 4,6, то нетрудно посчитать, что при производстве 4,6 кВт тепла устройство тратит 1 кВт электроэнергии. Если, к примеру, суммарная площадь всех помещений дома составляет 150 м2, то для его отопления и горячего водоснабжения потребуется (150х0,1)х1,1=16,5 кВт тепла. Поделив 16,5 на 4,6, получим около 3,59 кВт электроэнергии – такую мощность нужно предусмотреть при подключении.
Для воздушных тепловых насосов, ситуация несколько сложнее, так как они работают с огромным диапазоном температур наружного воздуха от -20 °С до +35 °С. Поэтому в этом случае имеет смысл посмотреть документацию на тепловой насос, где приведены данные для разных режимов. В качестве примера возьмем Viessmann Vitocal 100-S AWB 101.A12, при температуре на улице +7 °С  номинальная тепловая мощность составит 11,5 кВт, COP равен 4,7, электропотребление 2,45 кВт. А при температуре на улице -7 °С тепловая мощность составит 7,5 кВт, COP равен 2,7, электропотребление 2,77 кВт.

Нужно ли обслуживать тепловой насос?

Тепловые насосы Viessmann  в техническом обслуживании не нуждается. Однако раз в год следует проводить осмотр и профилактику отопительной системы и оборудования обвязки. Впрочем, это нужно делать в любом случае, независимо от того, какой источник тепла вы используете.