Принцип действия теплового насоса
Во-первых, тепловой насос оправдывает себя только в хорошо утепленном здании.
Во-вторых, чем больше разница температур теплоносителей во входном и выходном контурах, тем меньше коэффициент преобразования тепла, то есть меньше экономия электроэнергии. Поэтому выгоднее подключение агрегата к низкотемпературным системам отопления. Прежде всего, имеется в виду обогрев от водяных полов или теплым воздухом, так как в этих случаях теплоноситель по медицинским требованиям не должен быть горячее 35°C.
В-третьих, для достижения большей выгоды практикуется эксплуатация тепловых насосов в паре с дополнительным генератором тепла (другими словами — использование бивалентной схемы отопления).
В доме с большими теплопотерями ставить насос большой мощности (более 30 кВт) невыгодно. Он громоздкий, а работать будет в полную силу всего лишь около месяца. Ведь количество действительно холодных дней в климатических условиях Украины зачастую не превышает 10–15% от длительности отопительного сезона. Поэтому часто мощность теплового насоса назначают равной 70–80% от расчетной отопительной. Она будет покрывать все потребности дома в тепле до тех пор, пока уличная температура не опустится ниже определенного расчетного уровня (температуры бивалентности), например, минус 5–10°C. С этого момента в работу включается второй генератор тепла. Есть разные варианты его использования. Чаще всего таким помощником служит небольшой электронагреватель, но можно поставить и жидкотопливный котел. Возможны и более сложные тепловые бивалентные схемы, например включение солнечного коллектора.
У некоторых серийных систем тепловых насосов и солнечных коллекторов такая возможность предусмотрена в конструкции. В этом случае смешивание тепла, идущего от теплового насоса (это достаточно инерционная система) и от солнечного коллектора (малоинерционная система) производится в выравнивающем бойлере. Какой котел лучше выбрать.
Как рассчитать мощность насоса
Выбирая теплонасос, необходимо правильно рассчитать отапливаемую поверхность. Она рассчитывается, исходя из следующей отопительной нагрузки:
— пассивный дом — 10 Вт/м2,
— дом с низким потреблением энергии — 40 Вт/м2,
— новостройка с хорошей изоляцией — 50 Вт/м2,
— дом с нормальной изоляцией — 80 Вт/м2,
— старый дом без особой изоляции — 120 Вт/м2.
Например, необходимо просчитать мощность теплового насоса для нового, утепленного, дома площадью 180 м2. При максимальном времени, когда система не рабо-тает от 3 х2 часов и при минимальной температуре окружающей среды, требуемая мощность составляет 10 кВт.
За один день отопительная нагрузка составляет 240 кВт (10 кВтх 24 часа). За счет времени, когда система не работает (3 х2 часа) покрытие максимальной дневной потребности в отопительной нагрузке будет составлять всего 18 часов в день. В этом расчете остаются без внимания два часа, необходимые для инерции здания. Исходя из этого расчета, можно сделать вывод, что для работы теплового насоса необходимо 12 кВт (240 кВт/20 часов=12 кВт/ч).
Стоимость теплонасоса зависит от его мощности. Чем больше мощность насоса — тем меньше цена установленного киловатта. Отличается и стоимость установки теплонасосного оборудования в зависимости от источника тепла. Если устанавливается тепловой насос, который использует тепло грунта, необходимо установить горизонтальный или вертикальный коллектор. Пробурить вертикальный коллектор стоит около $100 за 1 м. Горизонтальный коллектор — дешевле, но для его обустройства необходима большая площадь. Установка же воздушного насоса по стоимости практически не отличается от установки обычного котла.
Особенности работы тепловых насосов
Тепловой насос, установка и интегрирование которого не занимают много времени, на сегодняшний момент считается самым удобным технологическим решением экономии энергии. «Для распространенных в Украине отопительных агрегатов, использующих геотермальную энергию, оборудуются специальные скважины, в которые погружается термический зонд. Скважина может быть пробурена не везде, и не в любом типе грунта. Поэтому при строительстве дома необходимо заранее проконсультироваться со специалистом и выбрать подходящее для внедрения зонда место. В каждом городе будут свои особенности. Например, установка тепловых насосов в Севастополе, Алуште, Ялте будет находиться в прямой зависимости от того, может ли на данной территории буриться скважина для теплового насоса. Местность на юго-западе Крыма бедна грунтовыми водами, под 20–30 см грунта почти повсюду в данном регионе начинается довольно жесткая скальная порода или известняк. А устанавливаемые в Харькове, Днепропетровске или Донецке тепловые насосы, наоборот, могут быть внедрены практически повсеместно. Поэтому каждый конкретный случай установки теплового насоса и бурения скважины для геотермального теплового насоса должен рассматриваться отдельно и обязательно с участием квалифицированных специалистов», — говорит Эдуард Пастушенко, генеральный директор компании В. Д. Е.-Украина.
Перспективным направлением для Украины специалисты считают относительно недорогие тепловые насосы типа «вода-вода», использующие незамкнутый внешний контур, то есть две водяные скважины (подающую и инжекционную). «Такие системы могут достаточно экономично устанавливаться повсеместно, где залегание водоносных слоев с необходимым дебетом находится на глубине от 40 до 50 м. Для Киевской области водоносный горизонт на отметке 40-45 м позволяет монтировать скважины с дебетом 4-4, 5 м3/час, что вполне достаточно для работы теплонасоса с тепловой мощностью до 25 кВт. При этом высокий коэффициент трансформации обеспечивается за счет высокой (9-11°С) температуры скважинной воды», — отмечает Анна Замудрякова, директор НПО ТЕПЛОХОЛОД.
Выбирая тепловой насос, специалисты советуют отдавать предпочтение производителям с мировым именем, имеющим большой опыт производства и монтажа таких систем отопления. В настоящее время в Украине уже представлена продукция многих ведущих производителей — SART Technologies (Великобритания), ECR Technologies, ClimateMaster (США), Thermia (Швеция), Vaillant, Viessmann (Германия). Представители этих компаний проводят регулярные консультации с производителями, имеют запас оборудования и запасных частей на складе и предоставляют комплекс услуг по проектированию, подбору оборудования, монтажу и сервисному обслуживанию установленных систем. Это значительно экономит время потребителя, так как он получает продукцию и сервис «из одних рук», и, кроме того, может рассчитывать на специальные предложения и скидки. Чтобы эксплуатация теплового насоса не была дорогостоящей, дом должен быть построен и оснащен согласно проекту, строительные и специальные работы произведены грамотными специалистами.
Автор: Татьяна Сергеева
Источник: ДОМ.ua
