Отопление дома тепловым насосом уже давно рассматривается как рядовой вариант обогрева жилья. Тепловые насосы (ТН) имеют преимущества перед другими вариантами отопления, например, такими как газовые и электрические котлы. Но несмотря на свою энергоэффективность и производительность, иногда ТН все-таки проигрывают конкуренцию, и домовладельцы выбирают альтернативное оборудование. Часто дело даже не в цене — просто пользователи плохо осведомлены о том, какие перспективы открывает тепловой насос для отопления дома.
В данном материале рассмотрим все аспекты, которые нужно знать про систему отопления с тепловым насосом для частного дома.
Несмотря на высокую стоимость, тепловой насос оправдывает его функциональность. Это оборудование способно выполнять сразу три задачи — отопления, подготовки горячей воды и охлаждения.
У теплового насоса типа моноблок есть только внешний блок, а у сплит-систем два блока — внешний и внутренний.
Внешний и внутренний блоки связаны фреоновой магистралью, в которой транспортируется хладагент.
Этот хладагент, он же газ фреон, может изменять агрегатное состояние внутри контура — становиться жидким и газообразным.
Задача наружного блока в тепловых насосах — забирать тепло из окружающей среды (например, воздушный термонасос делает это из воздуха на улице) и передавать данное тепло фреону.
Функция внутреннего блока в оборудовании — отдавать тепло через теплообменник непосредственно источникам тепла в доме: теплым полам, фанкойлам, радиаторам, внутрипольным конвекторам.
Важно! Наиболее высокий коэффициент СОР в системе отопления с тепловым насосом будет только при использовании тепловых полов — важно обеспечить 100% покрытие ними.
Работа теплых полов происходит в низкотемпературном режиме. У радиаторов также есть такой режим, но если у полов будет 35℃ на подаче, то у радиаторов — 55℃.
При уличной температуре -7℃ с теплоносителем 35℃, COP будет составлять 2.94.
Для сравнения, если при той же уличной температуре теплоноситель будет иметь температуру 55℃, то COP снизится до 2.42.
Вместе со снижением СОР снижается окупаемость теплового насоса и вырастает стоимость обогрева дома.
Также важно максимально снизить теплопотери здания — до 40 Вт на метр квадратный.
Все эти манипуляции сводятся к тому, чтобы при -10℃ зимой (а обычно температура еще выше) система отопления могла обогревать дом теплыми полами, которые будут иметь поверхность температурой 24-26℃.
Повышать температуру пола не стоит из-за двух причин:
горячий пол — это некомфортно для жителей дома,
при такой работе может возникнуть эффект инерции — когда температура на улице резко повысится (а такие оттепели — не редкость), дом будет долго «остывать» после того, как устройства для обогрева отключат.
Чтобы встретить подготовленным низкие температуры, лучше установить дополнительное оборудование в систему отопления — распределители тепла. Это могут быть:
фанкойлы (работают и на холод, и на тепло),
внутрипольные конвекторы (такие устройства в системе отопления особенно необходимы возле панорамных окон),
радиаторы (которые могут функционировать в низкотемпературном режиме).
Одна из самых важных функций теплового насоса помимо отопления — подготовка горячей воды.
В режиме ГВС оборудование переключается на бак горячего водоснабжения, чтобы догреть воду до нужной температуры. Когда эта задача выполнена, устройство опять работает на отопление.
Показатель СОР в среднем за год для горячего водоснабжения должен составлять 5.
Отметим, что системы отопления с тепловым насосом обычно низкотемпературные, а вот системы подготовки горячей воды должны иметь более высокие температуры. Они могут быть до 75°C, но также до 60°C. В последнем случае просто устанавливается оптимальное вспомогательное оборудование — бойлер с нужным сечением теплообменника.
При помощи теплового насоса возможно два варианта охлаждения — активное и пассивное.
1. Активное охлаждение с температурой жидкого теплоносителя +7℃ реализуется через систему с фанкойлами. Если в комнатах есть большие окна в пол, то также ставятся внутрипольные конвекторы — работа данных устройств направлена на отсекание тепла со стороны стеклопакетов.
Охлаждение фанкойлом происходит в несколько этапов:
забор двигателем воздуха и передача его на теплообменник;
транспортировка в систему теплоносителя t +7℃;
через теплообменник с этой прохладной водой проходит поток воздуха и далее через фанкойл он подается в помещение.
Фанкойлы — это достаточно универсальное оборудование для систем отопления и охлаждения.
Фанкойлы бывают:
настенные;
напольные;
канальные.
В зависимости от способа подключения производят фанкойлы:
двухтрубные,
четырехтрубные.
Однако если брать во внимание затраты энергии и комфорт для жителей, холодные полы, потолки и/или стены более предпочтительны, чем фанкойлы. Они равномернее распространяют прохладу.
2. Пассивное охлаждение с тепловой насосом «воздух-вода» (активная генерация — с включением компрессора).
В теплые полы можно подавать теплоноситель температурой 18-20℃, и тогда они станут холодными, и будут работать не на обогрев, а на охлаждение. Более эффективен этот способ, если использовать в системе для подачи холода теплые (холодные) стены. Еще один вариант — установка теплых (холодных) потолков.
Главный недостаток такого варианта охлаждения связан с дельтой со внешней средой, которая составляет 5-7℃. То есть, если на улице 35℃, то в комнате будет 28-30℃. Если оборудование будет подавать в трубы пола/стен/потолка более низкую температуру, то выпадет конденсат.
3. Пассивная и активная генерация холода с геотермальным тепловым насосом.
Для пассивной генерации не нужно задействовать компрессор. Реализуется этот вариант охлаждения следующим образом.
Поскольку зимой грунтовой тепловой насос отправляет холод из здания под землю, там он накапливается. Уже весной аккумулятор, который установлен под землей, имеет холодильную мощность +3…+8℃. Данную температуру оборудование может подать в теплые/холодные полы, потолки или стены, потолки. Холод перемешивают с водой, так чтобы в системе были +18℃ для охлаждения комнат.
Активная генерация холода с геотермальным тепловым насосом начинается позже, ближе к концу лета, когда запасы холодильной мощности под землей истощились. Тогда включается компрессор, который помогает достигнуть температуры, оптимальной для подачи в систему охлаждения.
Рассмотрим основные виды теплонасосного оборудования и их принцип действия.
Тепловые насосы «воздух-воздух» обладают таким же принципом работы, как и кондиционеры – в целом, они таковыми и являются.
От инверторных кондиционеров их отличает только возможность работать при температурах ниже -15℃. При этом подготовка горячей воды с таким устройством невозможна.
Плюсы использования данного оборудования:
Недостатки такого теплового насоса:
Геотермальный (грунтовой) тепловой насос использует для обогрева скрытое тепло земли, которое обновляется осадками, подземными водами и т.д.
При проектировании и установке грунтового теплового насоса важно правильно провести расчеты. Объем тепла для системы отопления, которое можно взять с погонного метра земли, ограничено. Если площади труб будет недостаточно, то вы быстро заморозите скважину.
Плюсы геотермальных тепловых насосов:
Минусы такого оборудования:
Тепловой насос «воздух-вода» или попросту водяной.
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:
компактный;
универсальный;
этот тип теплового насоса не требует особых условий для установки — только место для внешнего блока на улице.
Минусы воздушного теплонасосного оборудования:
присутствует ограничение по внешней температуре (около -20℃-25℃).
При очень низких температурах тепловой насос «поддерживают» встроенные ТЭНы или дополнительное оборудование.
Можете сэкономить время на чтение и ознакомиться с нашими видеообзорами на тему отопления тепловыми насосами.
При выборе тепловых насосов для отопления, ГВС и охлаждения учитываются следующие факторы:
наличие источника низкопотенциального тепла — например, участка на грунте нужного размера;
наличие самого места для монтажа системы с тепловым насосом;
рабочее напряжения в сети, которое подходит для вашего оборудования (особенно если речь идет о более мощных трехфазных тепловых насосах, нужно понимать достаточно ли электричества);
площадь и теплопотери дома — по ним в первую очередь определяется нужная мощность устройства;
производитель оборудования (с известными мировыми брендами проблем в будущем намного меньше);
комплектация теплового насоса.
Оставьте заявку на нашем сайте и наши менеджеры свяжутся с вами для проведения профессиональной консультации по предпроектной документации для системы отопления.
Это один из самых популярных вопросов о тепловых насосах и он, безусловно, имеет смысл. Во многих домах тепловой насос будет просто бессмысленным приобретением, и для них в принципе не стоит рассматривать данный вид отопления.
Почему так? У тепловых насосов высокий показатель СОР (коэффициент полезного действия). Теплонасос — энергоэффективное оборудование, но все затраченные им усилия пойдут насмарку, если дом — не энергоэффективен.
«Готовность» дома к тепловому насосу мы определяем по трем основным параметрам.
1. Минимальные теплопотери. При температуре на улице -20℃ теплопотери на квадратный метр должны составлять 35-40 ватт или меньше.
Теплопотери минимизируются благодаря герметичности и высокому термическому сопротивлению конструктива (R).
Для стен 5-5.5
Для крыши 6.5
Для стеклопакетов 1.6, солар-фактор 35%
Для фундамента 6
2. Наличие приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией. Собственно, отсутствие вентиляции — это уже удар по герметичности дома. Если для подачи свежего воздуха открывать окно на проветривание, а в санузлах построить вентканалы — вы будете выбрасывать в трубу энергию.
Правильное вентиляционное оборудование в энергоэффективном доме — это приточно-вытяжная система с рекуперацией:
Приток осуществляется в «чистые» зоны (спальни и гостиную), Выведение из «грязных» (санузлы, кухни, гардеробные);
использование энергии выводимого воздуха повторно — через систему рекуперации. Эта энергия применяется для подогрева или охлаждения входящего воздуха, таким образом экономятся деньги на отопление/кондиционирование.
3. Важно также понимание того, что для теплового насоса нужна низкотемпературная система отопления с теплыми полами (лучше, если также будут фанкойлы, как резервный источник тепла). Если вы хотите радиаторы, то они или также должны быть низкотемпературными, или тепловой насос с ними потеряет всякий смысл.
Если эти три параметра — про ваш дом, тогда можно серьезно рассматривать покупку теплового насоса.
Оставьте заявку, и наш инженер проведет профессиональную консультацию по отоплению тепловым насосом Вашего жилья
Да, такое оборудование подходит для отопления и горячего водоснабжения квартир. Особенно уместно такое решение в многоэтажных домах, где нет возможности подвести газ. Чаще всего используется тепловой насос «воздух-вода», который обеспечивает не только отопление, но и горячее водоснабжение, охлаждение фанкойлами или холодными полами.
Реже используется тепловой насос «воздух-воздух».
Однозначно, да, и это должен быть основной источник тепла в доме. Критичные минусовые температуры, при которых тепловой насос становится неэнергоэффективным, бывают настолько редко, что ими даже можно пренебречь в расчетах.
При этом, чтобы цена теплового насоса себя оправдывала, важно:
использовать тепловые насосы для отопления и ГВС, а также для охлаждения;
обеспечить полное покрытие теплыми полами;
позаботиться об утеплении конструктива;
установить приточно-вытяжную вентиляцию с рекуперацией.
Любое климатическое оборудование эффективно тогда, когда эффективны все остальные элементы, создающие микроклимат в доме.
Если вы собираетесь купить тепловой насос для отопления, необходимо помнить, что организация всей системы будет включать:
установку теплых полов — обеспечивается 100% покрытие для максимально эффективной работы ТН;
установку фанкойлов — они используются как дополнительный источник тепла зимой. Также через фанкойлы можно подавать холод летом.
Напишите нам, и наши менеджеры свяжутся с Вами в течение 10 минут
Отправляйте ваши вопросы через эту форму, мы обязательно на них ответим
Сергей МазурИнженер-проектировщик
Оставьте свои данные, и наши менеджеры свяжутся с Вами в течение 10 минут
Отправьте информацию по своему объекту и специалисты Альтер Эйр подберут оптимальное инженерное решение. Мы обязательно свяжемся с Вами в ближайшее время и проговорим все нюансы, чтобы точно понять Ваши потребности и предпочтения. Рекомендуем сразу прикрепить план Вашего помещения - это упростит и ускорит процесс коммуникации, ведь инженер сможет провести консультацию не вслепую, а сразу по визуальному восприятию Вашего дома или квартиры.
Сергей МазурИнженер-проектировщик
Артем
Добрый день! Спасибо за статью, все очень понятно расписано. Такой вопрос: если у меня планируется дом +- 250 кв.м, то устанавливать водяной насос вообще не вариант? по статье понятно, что это не выгодно, но геотермальных нигде нет, непонятно где искать, а "воздух-вода" огромный выбор. Заранее спасибо!
Команда Альтер Эйр
Добрый день, Артем! Рады, что были полезны. Для того, чтобы правильно подобрать оборудование, необходимо провести теплотехнический расчет, изучить конструктив Вашего дома. Исходя из практического опыта, на Вашу квадратуру можно будет установить тепловой насос воздух-вода.
Ксенія
Ми нещодавно встановили з вашою допомогою таку систему опалення в будинок. Звісно, як і при будь-якому ремонті, були нюанси, проте ми залишились задоволені. Всім рекомендую обирати опалення в будинок за допомогою теплового насосу, бо це інвестиції у Ваш комфорт. Так, це не дешеве задоволення, але воно вартує своїх грошей. Окреме Дякую всім співробітникам компанії Альтер Ейр, хто супроводжував нашу співпрацю!
Команда Альтер Ейр
Ксенія, дякуємо за позитивний відгук!