Проектирование тепловых насосов

Проектирование тепловых насосов
Оптимальные климатические условия
Профессиональная проектно-монтажная команда
Качественное оборудование и материалы
Индивидуальный проект для каждого

Системы отопления дома с тепловым насосом отличаются впечатляющей энергоэффективностью. Как построить такую систему правильно? Какие нюансы нужно знать при проектировании отопления на базе теплонасоса?

Обо всем читайте далее.


​Проектирование систем отопления с тепловым насосом

Тепловые насосы отличаются высокими показателями COP. Этот параметр демонстрирует соотношение потребляемого электричества и генерируемой тепловой энергии. Чтобы достигнуть оптимальных показателей (COP = 4), нужно принять меры по увеличению энергоэффективности дома.

1. Теплопотери должны быть минимальными: при -20℃ теплопотери на 1 м2 должны быть не более 35-40 ватт. 

Для Киевской области конструктив здания должен иметь такое термическое сопротивление (R):

  • стены — не менее 5 – 5.5;;

  • кровля — 6,5;

  • окна R — 1.6, солар-фактор — 35%; 

  • фундамент — 6. 

В частном доме обязательна хорошая теплоизоляция той части пола, которая соприкасается с земле (необходимо положить 10 см экструдера).

Наши видеообзоры

Тепловой насос “воздух-вода”: принцип работы, особенности применения
Тепловой насос “воздух-вода”: принцип работы, особенности применения
Котельная в частном доме – как интегрировать тепловой насос в существующую котельную
Котельная в частном доме – как интегрировать тепловой насос в существующую котельную
Реконструкция газовой котельной с переходом на тепловой насос | Обзор котельной в частном доме
Реконструкция газовой котельной с переходом на тепловой насос | Обзор котельной в частном доме
Отопление, вентиляция и кондиционирование в частном доме, КМ Green Hills - обзор объекта
Отопление, вентиляция и кондиционирование в частном доме, КМ Green Hills - обзор объекта
Канальное кондиционирование, отопление и вентиляция в коттедже 260 м², КГ Goodlife Park, Вышгород
Канальное кондиционирование, отопление и вентиляция в коттедже 260 м², КГ Goodlife Park, Вышгород
Реализация системы отопления в двухэтажном доме, КГ Green Hills
Реализация системы отопления в двухэтажном доме, КГ Green Hills

2. В доме с тепловым насосом должна быть организована приточно-вытяжная система вентиляции с рекуперацией тепла. 

Свежий воздух подается в чистые зоны (жилые помещения), отработанный – забирается из санузлов, кухни, гардеробных. Забор воздуха осуществляется вытяжными воздуховодами, и весь поток передается обратно в вентустановку. Такой подход позволяет не строить вентканалы, в которые уходит тепло. С выводимого воздуха рекуператор, установленный в приточно-вытяжном вентоборудовании, «снимает» тепловую энергию и переправляет ее на приток. Таким образом, тепло отработанного воздуха используется для подогрева входящего воздуха. 

Что происходит, если в доме нет вентиляции?

Вы будете открывать окна на проветривания, и летом в дом попадет тепло, а зимой — холод. Тепловой насос будет увеличивать мощность, чтобы охладить или нагреть помещение, а показатели СОР и ЕЕR резко снизятся. 

Рекомендуемые вентиляционные установки
Приточно-вытяжная установка с рекуперацией Jablotron Futura M
Приточно-вытяжная установка с рекуперацией Jablotron Futura M

Приточно-вытяжная установка Meltem M-WRG-II P
Приточно-вытяжная установка Meltem M-WRG-II P

Приточно-вытяжная установка Stiebel Eltron VRC-W 400 (Enthalpie)
Приточно-вытяжная установка Stiebel Eltron VRC-W 400 (Enthalpie)

Приточно-вытяжная установка с энтальпийным рекуператором Zehnder ComfoAir Q350 TR enthalpy
Приточно-вытяжная установка с энтальпийным рекуператором Zehnder ComfoAir Q350 TR enthalpy

Приточно-вытяжная установка с рекуперацией Awenta Auros 305
Приточно-вытяжная установка с рекуперацией Awenta Auros 305

Приточно-вытяжная установка с рекуператором Aerostar EcoStar EC XV
Приточно-вытяжная установка с рекуператором Aerostar EcoStar EC XV

Важно: только когда дом имеет конструктив, обеспечивающий минимальные теплопотери, а также эффективную систему вентиляции, можно обсуждать саму возможность установки теплового насоса

Чтобы собрать правильно котельную с тепловым насосом, нужны следующие элементы.

  1. Сам тепловой насос. Например, сплит-система от Viessmann, Vaillant, Olimpia Splendid или моноблок от Olimpia Splendid, Stiebel Eltron.
  2. Буферная емкость. Причем, чем больше мощность ТН — тем больше емкость. Для насоса 10 кВт — 80 литров, 14-16 кВт — 150-200 литров. 
  3. Бак ГВС подбирается в зависимости от количества проживающих людей, минимально 300 л.
  4. Среди других составляющих системы отопления — насосные группы, система автоматизации и т.д.

В качестве основного источника тепла для дома, при установке теплового насоса, используется система теплых полов. Поскольку она не может нагреваться более 26 градусов, ведь в противном случае по полу будет просто дискомфортно ходить, лучше предусмотреть дополнительные источники нагрева – фанкойлы или внутрипольные конвекторы. 

Рекомендуемые товары
Тепловые насосы
Тепловые насосы

Теплые полы
Теплые полы

Фанкойлы
Фанкойлы

Внутрипольные конвекторы
Внутрипольные конвекторы

Сам тепловой насос воздух-вода тоже не может работать при сильных морозах, и при достижении точки бивалентности просто не будет покрывать тепловые потребности дома. 

Но стоит ли устанавливать резервный котел для работы при низких температурах? 

В Украине погода, при которой тепловой насос не может эффективно работать, бывает очень редко, и длится не более пяти дней. 

Также нужно помнить, что у каждого ТН есть электровставка на 6-9 кВт, ее хватает для работы до -20℃. 

Если теплопотери дома низкие, то она обеспечит все потребности, а также поможет, если ТН выходит из строя. 

То есть вспомогательный котел может быть нерациональным решением. 

Тепловой насос воздух-вода
Закажите проектирование теплового насоса

Для получения детальной консультации по отопительной системе с тепловым насосом оставьте заявку на сайте

Закажите проектирование теплового насоса

Основные режимы работы теплонасоса

Рассмотрим режимы работы теплонасоса — отопление, горячее водоснабжение, охлаждение. 

1. Чтобы генерировать тепловую энергию с помощью теплонасоса с высоким коэффициентом СОР, нужно 100% покрытие теплым полом. 

Теплый пол работает в низкотемпературном режиме (35℃ на подаче). Радиаторы также могут работать на низкотемпературный режим (55℃ на подаче), однако с меньшей эффективностью для системы.

Рабочая температура на улице для теплового насоса -7℃, объективно средняя температура зимой в Киевской области — +4℃.

Для примера, рассмотрим показатели работы насоса Stiebel Eltron HPA-O 13 CS Premium:

  • уличная -7℃, подача теплоносителя температурой 35℃, COP = 2.94;

  • уличная -7℃, теплоноситель 55℃, COP = 2.42;

  • уличная +4℃, теплоноситель 35℃, COP = 3.22.

Как видим, при увеличении температуры подачи СОР падает, целесообразность и окупаемость насоса снижается.

При полном покрытии теплыми полами и теплопотерями до 40 Вт с квадратного метра, мы выходим на точку, когда теплыми полами с поверхностью 24-26℃ можно отапливать дом до -10℃ на улице (95% времени зимой).

Если дом не энергоэффективный, уже при -4-5℃ нужно будет догревать пол до 28℃.

Такое решение вызывает:

  1. дискомфорт для жителей (пол горячий),

  2. инерцию для дома (если резко повысится температура на улице, дом будет долго остывать после выключения отопления).

Поэтому на случай низких уличных температур необходимо устанавливать дополнительные теплораспределители – внутрипольные конвекторы, фанкойлы или радиаторы. При этом фанкойлы могут не только генерировать дополнительное тепло, но и кондиционировать помещение в летний период.

2. В режиме горячего водоснабжения теплонасос переключается на бак ГВС и догревает воду до заданной температуры, после чего снова начинает работать на отопление. Средний показатель СОР для ГВС за год должен быть 5 

3. Третий режим — охлаждение. 

Всего существует два режима кондиционирования тепловым насосом.

  • Пассивное охлаждение. Осуществляется через теплый пол, стены, потолок — при этом температура поверхности должна иметь разницу с температурой воздуха в 4-5℃. Если разница больше — выступит конденсат, пассивного охлаждения хватает до температуры +27-28℃ за окном.

  • Активное охлаждение. Если на улице 28-35℃, то пассивного охлаждения будет недостаточно. Конечно, можно пренебречь дискомфортом, но лучше поставить активный холод — напольный, настенный или канальный фанкойл. 

Тепловой насос в интерьере

Наши проекты

Вентиляция, кондиционирование, отопление и водоснабжение. Элитная квартира 171 м² в г. Худжанд, Таджикистан

  • Столовая
  • Спальня
  • Ванная комната
Приточно-вытяжная установка Jablotron Futura L

Устройство обладает большим количеством функций. Вытяжка отработанного воздуха и подача свежего воздуха, также, за счет встроенного рекуператора, приточный воздух может нагреваться.

VAV-клапаны Jablotron Variobreeze

Устройство регулирует поток подаваемого воздуха, устанавливается на воздуховоды и напрямую связано с вентиляционной установкой

Jablotron Room CO2 Sensor

Датчик контроля уровня углекислого газа, устанавливается в каждом помещении и передает вентустановке информацию о качестве воздуха

Внутренний блок кондиционера FXSQ японской фирмы Daikin

Канальный внутренний блок, размещается в нишах и потолочных зонах. Предназначен для создания комфортной температуры в помещении

Щелевые диффузоры серии LOOK фирмы Madel

Оборудование размещается в потолочных зонах, предназначено для распределения воздуха, подаваемого вентустановкой и кондиционером, по помещению

Программаторы Jablotron Boost Button

Оборудование монтируется в выключатели в "грязных" зонах, предназначено для усиленного удаления отработанного воздуха

Система комплексной очистки Refiner Power Ecowater

Система предназначена для фильтрации и умягчения подаваемой воды. Качество воды повышается до максимально возможного уровня

Вентиляция, кондиционирование, отопление и водоснабжение. Элитная квартира 171 м² в г. Худжанд, Таджикистан

Реализованный комплекс инженерных систем: кондиционирование, вентиляция и отопление. Двухэтажный дом в с. Ходосовка

  • Комната
  • Котельная
  • Техническое помещение
Настенный кондиционер Daikin

Настенный кондиционер японского бренда Daikin характеризуется высокой производительностью, отличным качеством и современным дизайном.

Линейный щелевой диффузор Disair

Устройство скрытого монтажа, используется для распределения подаваемого чистого воздуха

Электрический котел Vaillant eloBLOCK

Электрический котел серии EloBLOCK от немецкого производителя Vaillant отлично подойдет для домов без газа. Устройство характеризуется высоким КПД, является эффективным и удобным в использовании.

VAV-клапан

Устройство от производителя Jablotron устанавливается на воздуховод и регулирует объем воздуха, подаваемого в помещение

Реализованный комплекс инженерных систем: кондиционирование, вентиляция и отопление. Двухэтажный дом в с. Ходосовка

Система вентиляции, кондиционирования и отопления в квартире, ЖК "Новопечерские Липки"

  • Кухня
  • Обеденная зона
  • Гардероб
  • Гостиная
Приточно-вытяжная общеобменная система вентиляции Maico WS 320 КВ

Кухонный смеситель MOONY

Привод для воздушных заслонок Belimo