С воздушным тепловым насосом проблем меньше всего. Как это работает? Для получения тепла не требуется никакой внешней установки. Окружающий воздух засасывается внутрь устройства вентилятором и непосредственно омывает испаритель, отдавая тепло рабочему телу, циркулирующему во внутреннем контуре насоса.

Принимая решение о строительстве дома, рано или поздно на стадии строительного проекта приходится принимать решение - чем отапливать дом? В последние годы все большую популярность приобретают воздушные тепловые насосы. Что нужно знать перед выбором теплового насоса, как подготовить котельную к его реализации, на какие исполнительные вопросы стоит обратить внимание? Как работает воздушный тепловой насос?

Воздушный тепловой насос и стандарт энергосберегающего строительства

Воздушные тепловые насосы – это решение, отвечающее новым стандартам энергосберегающего строительства и новым правовым нормам, касающимся выбора источника тепла. Существенные изменения в этом отношении внесли новые технические условия, которым должны соответствовать здания и их расположение, вступившие в силу с 1 января 2021 года. Эти требования, в частности в отношении индекса невозобновляемой первичной энергии ЕР, вынуждают инвесторов из возобновляемых источников, насколько это возможно, в недавно спроектированных зданиях. При выборе теплового насоса для отопления дома можно не переживать, что такое решение будет поставлено под сомнение на этапе подачи заявки на разрешение на строительство, а это может быть в случае, когда мы выбираем котел на эко-горошке, электрическое отопление или природный газ. Тогда, чтобы выполнить требования по показателю первичной энергии Ep, мы должны дополнительно спроектировать в здании установку, позволяющую использовать энергию из возобновляемых источников – солнечные коллекторы, фотоэлектричество – или механическую вентиляцию с рекуперацией тепла.

Вернемся к тепловым насосам и подумаем, почему отопление тепловым насосом окупается? Давайте сначала посмотрим, как работает воздушный тепловой насос.

Как работает воздушный тепловой насос

Тепловой насос часто называют экологическим устройством. Ведь он не выбрасывает в окружающую среду никаких загрязняющих веществ, а используемое им тепло – это по сути энергия солнечного излучения, накопленная в земле, воде или воздухе. Нет ухудшения окружающей среды, в которой работает насос. Достижение температуры отопительной воды в установке на уровне даже 60ºC возможно благодаря термодинамическим превращениям хладагента в системе охлаждения теплового насоса, которые происходят благодаря использованию испарителя, компрессора, конденсатора и расширительного клапана. . Эта циркуляция имеет свои ограничения, поэтому в экстремальных условиях, когда на улице -20 или даже -25oC, работа воздушного теплового насоса будет дополнительно поддерживаться встроенным электронагреватель или пиковый источник тепла (эту тему мы разовьем далее в статье).

Почему стоит выбрать воздушный тепловой насос?

Самым простым в реализации и наименее затратным в этом плане является использование наружного воздуха в качестве нижнего источника для теплового насоса. Он доступен практически для любого инвестиционного проекта, поэтому это решение является самым популярным в сегменте тепловых насосов. Установка воздушного теплового насоса не представляет особых хлопот, для этого требуется специальный постамент, на котором изготавливается внешний агрегат теплового насоса, а к внутреннему агрегату, расположенному, например, в котельной, крепятся специальные трубопроводы охлаждения. Благодаря этому, без существенных доработок установки, мы можем использовать воздушные тепловые насосы в существующих объектах, особенно среди таковых - с применением радиаторной установки.

В настоящее время на рынке представлены воздушные тепловые насосы, которые легко справляются с получением параметра отопительной воды 60ºC – особенно при низких температурах наружного воздуха -25ºC.

Стоит отметить, что воздух внутри дома также может быть использован в качестве нижнего источника - такое решение используется для баков ГВС со встроенным маломощным тепловым насосом (в обиходе тепловые насосы). Однако следует учитывать, что мы можем значительно охладить здание и, например, вызвать эффект отрицательного давления в помещениях.

С тепловыми насосами типа «воздух-воздух», т. е. обычно называемыми кондиционерами, мы можем безопасно использовать воздух из помещений для обогрева помещений, например, используя канальный кондиционер, который всасывает циркулирующий воздух, нагревает его и выпускает. в комнаты.

Преимущества выбора воздушного теплового насоса

С точки зрения проектировщика сантехнического оборудования, выбор теплового насоса для отопления вновь проектируемого здания имеет ряд преимуществ. Безусловно, самым главным из них являются небольшие габариты устройства, благодаря которым тепловой насос вместе с баком для технической воды можно разместить даже в небольшом помещении.Некоторые производители предлагают внутренние блоки со встроенным накопительным баком, благодаря чему мы получаем компактное устройство.

При выборе воздушного теплового насоса исключаются затраты на изготовление дымохода, помещения для хранения топлива или любых дополнительных монтажных принадлежностей. Инвестор, решивший отапливать дом тепловым насосом, помимо технического помещения для внутреннего блока и бака технической воды, должен найти место для внешнего блока. Это, в свою очередь, делается на бетонном основании (для защиты агрегата от снегопадов) или на специальных монтажных кронштейнах. Важно не размещать такой агрегат вблизи окон и спален – во время разморозки они могут издавать шум, превышающий 40 дБ(А). Поэтому лучше всего направлять выход воздуха теплового насоса, например, со стороны улицы, так как с этой стороны не расположены помещения, требующие защиты от шума.

Еще одним важным моментом является то, что тепловые насосы подходят в качестве основного источника тепла для зданий, которые будут подлежать последующей энергетической сертификации, например, независимым Институтом пассивного дома PHI. Сертификат PHI предъявляет требование по обеспечению потребности здания в тепле для отопления в объеме, не превышающем 15 кВтч/(м2год). В качестве любопытства следует добавить, что достижение такого низкого энергопотребления в здании связано с необходимостью получения адекватной теплозащиты здания, принятия энергосберегающих монтажных решений и использования продуктов и материалов, сертифицированных институтом. Дизайнеры и архитекторы охотнее используют сертифицированные устройства в пассивном строительстве, что подтверждает высокое качество продукта.

Сколько стоит воздушный тепловой насос?

Ниже привожу сметную стоимость строительства котельной на базе воздушного теплового насоса, разбитую на отдельные статьи. НДС 8% должен быть включен в цены ниже.

Тип устройстваЦена
Воздушный тепловой насос 8-16 кВт23 000-55 000 злотых
ГВС 275-400 дм32300-4100 злотых
Расширительный сосуд высокого давления с группой безопасности500-800 злотых
Беспроводное управление 2-мя зонами обогрева (цокольный этаж и чердак)600-1100 злотых
Гидравлические и электрические элементы в котельной с монтажом5000-10 PLN 500

COP - что это такое в тепловых насосах?

Производители тепловых насосов в своих каталожных карточках указывают показатель эффективности теплового насоса КПД (Коэффициент производительности) - коэффициент, выражающий отношение количества подаваемой теплоты к количеству энергии (обычно электроэнергии), потребляемой насосом .Также стоит добавить, что количество полученного тепла является суммой количества энергии, извлекаемой из нижнего источника, т.е. из наружного воздуха, и количества электроэнергии, используемой для привода компрессора теплового насоса. Чем выше показатель КПД, тем меньше энергии требуется для получения того же количества тепла. Поэтому стремление увеличить значение этого коэффициента с экономической точки зрения вполне оправдано.

К сожалению, этот показатель не информирует нас о реальных эксплуатационных расходах насоса, т.к. КПД дается за мгновенное значение - и конкретную температуру на стороне нижнего и верхнего источника. В действительности рабочие параметры могут варьироваться в очень широких пределах, особенно у насосов горячего воздуха/воды колебания температуры наружного воздуха могут быть экстремальными.

Более близким к реальным параметрам эффективности тепловых насосов коэффициентом является т.н. СКОП, т.е. сезонный коэффициент, определяющий отношение количества произведенной тепловой энергии за весь отопительный сезон к потребленной электроэнергии.Поэтому, используя этот показатель расчетным путем, мы можем определить, во сколько нам обойдется обогрев дома тепловым насосом.

Как рассчитать мощность воздушного теплового насоса?

Принимая решение о выборе воздушного теплового насоса для отопления жилого дома, мы должны в первую очередь контролировать мощность теплового насоса в номинальной рабочей точке. Все производители тепловых насосов обязаны обеспечивать мощность своих устройств в соответствии с требованиями стандарта EN 14511. Это означает, что мощность воздушных тепловых насосов указана для критерия расчета A2/W35. Когда она равна, например, 8,0 кВт, это означает, что при температуре наружного воздуха 2°С и заданной температуре воды в системе отопления 35°С - теплопроизводительность прибора составляет 8,0 кВт.

Другие критерии, с которыми мы можем столкнуться, это A7/W35 и A-7/W35. Это означает температуру наружного воздуха -7 и 7°C соответственно. В случае геотермального теплового насоса мы можем найти обозначение B0/W35, что означает, что температура хладагента составляет 0°C, а температура отопительной воды составляет 35°C.Эту информацию стоит знать, чтобы корректно сравнивать мощность теплового насоса для конкретной температуры.

Также стоит отметить, что потребность здания в тепле, на основании которой мы выбираем тепловой насос, можно найти в энергетических характеристиках. Это неотъемлемый элемент любого технического проекта в сантехнической промышленности. Тепловой насос следует выбирать таким образом, чтобы он максимально покрывал общие потребности здания в отоплении. Они, в свою очередь, определяются в соответствии со стандартом PN-EN 12831.

Для воздушных тепловых насосов следует учитывать, что теплопроизводительность снижается по мере снижения температуры наружного воздуха. Поэтому такие насосы выбираются исходя из точки бивалентной температуры, т.е. точки пересечения кривой мощности теплового насоса с кривой теплопотребления здания. Чем ниже температура бивалентной точки, тем больше доля теплового насоса в тепловом балансе здания.

Остальные потребности в отоплении можно дополнить с помощью электронагревателя, встроенного во внутренний блок теплового насоса. Мощность электронагревателя в зависимости от модели 6-9 кВт.

Экономичность воздушного теплового насоса

Тепловой насос потребляет мало обычной (электрической) энергии, а его эксплуатационные расходы одни из самых низких среди всех популярных отопительных приборов. Цены на тепловые насосы начинаются от 10 000 фунтов стерлингов. злотых, причем это относится к приборам с небольшой мощностью нагрева 3-5 кВт. Для отопления одноквартирных домов площадью около 150 м2 обычно достаточно номинальной мощности 8-10 кВт (тепловой насос подбирается так, чтобы его номинальная мощность не больше, чем максимальная мощность, необходимая для обогрева дома - ее превышение приводит не только к более высокой закупочной цене, но, прежде всего, к неэкономной работе, т.е. значительному увеличению эксплуатационных расходов).

Также читайте: ФАКТЫ и МИФЫ о воздушных тепловых насосах

Тепловые насосы – долговечные устройства, безотказно работающие в среднем несколько лет. Примерно за 25 000 PLN можно купить воздушно-водяной тепловой насос мощностью 8 кВт с баком для нагрева технической воды. Такое устройство может питать установку центрального отопления. с радиаторами или теплым полом. При очень низких температурах наружного воздуха (ниже -15°oC), когда потребность в тепле наибольшая, она будет поставляться в основном за счет электронагревателя, встроенного в тепловой насос. Ведь среднегодовой КПД воздушного теплового насоса (с учетом работы калорифера) в нашем климате примерно равен 3, а это значит, что из киловатт-часа электроэнергии, подаваемой на привод насоса, выделяется около 3 кВтч тепла. получается в среднем. Таким образом, стоимость эксплуатации такого насоса почти в три раза ниже, чем у обычного электрического отопления.

РЕКОМЕНДУЕТСЯ:

  • Проекты домов из коллекции Муратор с тепловым насосом>

В случае геотермальных тепловых насосов и тех, которые получают тепло из воды, мы платим не только за насос, но и за установку, позволяющую извлекать тепло из нижнего источника. Общая стоимость системы с грунтовым теплообменником составляет не менее 40 000 злотых. злотый. Среднегодовой КПД самого теплового насоса, питающего низкотемпературную установку центрального отопления может даже превысить 5, но с учетом КПД всех компонентов системы и энергопотребления циркуляционных насосов может оказаться ближе к 4. Тем не менее затраты энергии на питание системы отопления будут примерно в четыре раза ниже, чем при обычном электрическом нагреве.

Категория:

Реконструкция