Опалення будинку тепловим насосом

Опалення будинку тепловим насосом вже давно сприймається як пересічний варіант обігріву житла. Теплові насоси (ТН) мають переваги перед іншими варіантами опалення, наприклад, такими як газові та електричні котли. Але попри свою енергоефективність та продуктивність, іноді ТН таки програють конкуренцію, і домовласники обирають альтернативне обладнання. Часто справа навіть не в ціні – просто користувачі погано обізнані про те, які перспективи відкриває тепловий насос для опалення будинку.

В даному матеріалі розглянемо всі аспекти, які потрібно знати про систему опалення з тепловим насосом для приватного будинку.

​

У теплового насоса два блоки — зовнішній (випарник) та внутрішній.

Зовнішній та внутрішній блоки пов'язані фреоновою магістраллю, в якій транспортується холодоагент.

Цей холодоагент, він же газ фреон, може змінювати агрегатний стан усередині контуру – ставати рідким та газоподібним.

Завдання зовнішнього блоку в теплових насосах — забирати тепло з навколишнього середовища (наприклад, повітряний термонасос робить це з повітря на вулиці) та передавати це тепло фреону.

Функція внутрішнього блоку в обладнанні — віддавати тепло через теплообмінник безпосередньо джерелам тепла в будинку: теплим підлогам, фанкойлам, радіаторам, конвекторам.

Важливо! Найвищий коефіцієнт СОР у системі опалення з тепловим насосом буде лише при використанні теплової підлоги – важливо забезпечити 100% покриття нею.

Робота теплої підлоги відбувається в низькотемпературному режимі. Радіатори також мають такий режим, але якщо у підлоги будуть 35℃ на подачі, то у радіаторів — 55℃.

При температурі вулиці -7℃ з теплоносієм 35℃, COP становитиме 2.94.

Для порівняння, якщо за тієї ж вуличної температури теплоносій буде мати температуру 55℃, то COP знизиться до 2.42.

Разом зі зниженням СОР знижується окупність теплового насоса та зростає вартість обігріву будинку.

Також важливо максимально знизити тепловтрати будівлі – до 40 Вт на квадратний метр.

Всі ці маніпуляції зводяться до того, щоб при -10℃ взимку (а зазвичай температура ще вище) система опалення могла обігрівати будинок теплою підлогою, яка матиме поверхню температурою 24-26℃.

Підвищувати температуру підлоги не варто через дві причини:

Щоб зустріти підготовленим низькі температури, краще встановити додаткове обладнання системи опалення — розподільники тепла. Це можуть бути:

Розглянемо основні види теплонасосного обладнання та їхній принцип дії.

Теплові насоси «повітря-повітря» через принцип їхньої роботи часто називають «кондиціонерами» (і це цілком справедливо).

Від інверторних кондиціонерів їх відрізняє можливість працювати за температур нижче -15℃. При цьому підготовка гарячої води з таким пристроєм неможлива.

Плюси використання цього обладнання:

Недоліки такого теплового насоса:

Тепловий насос «повітря-вода» або водяний.

Таке обладнання бере низькопотенційну енергію (тобто тепло) з повітря. Ця енергія віддається на фреон через випарник, далі теплообмінник у зовнішньому блоці. Звідти фреон вирушає до компресора. У компресорі нагнітається тиск і температура фреону зростає. Ця енергія передається (через конденсатор та теплообмінник у внутрішньому блоці) в одну із систем — обігріву, охолодження або гарячого водопостачання.

Плюси використання повітряного теплового насосу:

Мінуси повітряного теплонасосного обладнання:

За дуже низьких температур тепловий насос «підтримують» вбудовані ТЕНи або додаткове обладнання. 

Такое оборудование берет низкопотенциальную энергию (то есть, тепло) из воздуха. Данная энергия отдается на фреон через испаритель, далее на теплообменник во внешнем блоке. Оттуда фреон отправляется в компрессор. В компрессоре нагнетается давление и температура фреона вырастает. Эта энергия передается (через конденсатор и теплообменник во внутреннем блоке) в одну из систем — обогрева, охлаждения или горячего водоснабжения. 

Плюсы использования воздушного теплового насоса: 

Минусы воздушного теплонасосного оборудования:

При очень низких температурах тепловой насос «поддерживают» встроенные ТЭНы или дополнительное оборудование.​

1. Мінімальні тепловтрати. При температурі на вулиці -20℃ тепловтрати на квадратний метр повинні становити 35-40 Вт або менше.

Тепловтрати мінімізуються завдяки герметичності та високому термічному опору конструктиву (R).

2. Наявність припливно-витяжної вентиляції з рекуперацією. Власне відсутність вентиляції — це вже удар по герметичності будинку. Якщо для подачі свіжого повітря відкривати вікно на провітрювання, а в санвузлах побудувати вентканали — ви викидатимете в трубу енергію.

Правильне вентиляційне обладнання в енергоефективному будинку – це припливно-витяжна система з рекуперацією:

3. Важливо також розуміння того, що для теплового насоса потрібна низькотемпературна система опалення з теплою підлогою (краще, якщо також будуть фанкойли, як резервне джерело тепла). Якщо ви хочете радіатори, то вони або повинні бути низькотемпературними, або тепловий насос з ними втратить всякий сенс.

Якщо ці три параметри про ваш будинок, тоді можна серйозно розглядати покупку теплового насоса.

​