Тепловой насос типа «воздух-вода» обеспечивает экологичность и экономичность! - отопление дома. На что обратить внимание при выборе и сколько стоит обогреть дом тепловым насосом воздух-вода.

Популярность воздушных тепловых насосов обусловлена широкой доступностью нижнего источника тепла, которым является воздух. Отсутствие необходимости в строительстве грунтового теплообменника означает гораздо меньший объем работ и приводит к более низким инвестиционным затратам. Большинство представленных на рынке тепловых насосов типа «воздух-вода» являются инверторными устройствами, т. е. они плавно регулируют свою мощность в соответствии с текущей потребностью здания в энергии, благодаря чему их эксплуатация также не требует больших затрат.Подавляющее большинство из них имеют функцию активного охлаждения без необходимости расширения автоматики. Последние устройства работают очень тихо.

Типы тепловых насосов воздух-вода

Воздушные тепловые насосы бывают нескольких видов, которые различаются по:

  • конструкция и тип: моноблочная (испаритель и конденсатор в одном корпусе) или раздельная (испаритель и конденсатор в отдельных корпусах);
  • режим работы компрессора: тепловой насос воздух-вода вкл/выкл и тепловой насос воздух-вода с модулированной мощностью нагрева (инвертор).

Выбирая тепловой насос воздух-вода, вам необходимо решить, в какой системе вы хотите, чтобы он работал. Вы можете выбрать раскладку:

  • моновалентный - тепловой насос воздух-вода является единственным источником тепла и должен покрывать 100% потребности здания в тепле при любых погодных условиях;
  • бивалентный моноэнергетический - тепловой насос воздух-вода как самостоятельный отопительный прибор подает тепло до определенной внешней температуры - бивалентной точки (например, -8°C), ниже этой температуры он поддерживается вторым источником тепла используя ту же форму энергии, что и электрический нагреватель, встроенный в тепловой насос;
  • параллельный бивалентный - тепловой насос воздух-вода как единственное отопительное устройство подает тепло до определенной внешней температуры - бивалентной точки (например, -8°C), ниже этой температуры он поддерживается вторым источником тепла используя другую форму конечной энергии, например, газовый котел;
  • бивалентная альтернатива - тепловой насос воздух-вода как единственное отопительное устройство подает тепло до определенной внешней температуры - бивалентной точки (например, -8°C), ниже этой температуры отключается и включается второй источник тепла использует другую форму конечной энергии, покрывает всю потребность здания в тепле.

Выбор мощности нагрева теплового насоса воздух-вода

Во-первых, необходимо определить расчетную тепловую нагрузку (Q здания), которая представляет собой тепловую мощность, необходимую для покрытия потерь, создаваемых зданием при расчетной температуре наружного воздуха.В отличие от тепловой мощности геотермальных тепловых насосов, которая относительно постоянна в течение всего отопительного сезона, мощность тепловых насосов типа «вода-воздух» колеблется в достаточно большом диапазоне, при этом наименьшим источником является изменение температуры наружного воздуха. тепла - оно тем меньше, чем холоднее воздух, а значит, уменьшается по мере увеличения потребности в нем. Это, конечно, проблема, но ее можно решить, например, с помощью технологии впрыска горячего пара или пикового источника тепла в виде электронагревателя. Расчетная тепловая нагрузка здания информирует нас о мощности, которую мы должны обеспечить для его обогрева при проектной температуре наружного воздуха, например при -20°С для III климатического пояса. С другой стороны, мощность тепловых насосов воздух-вода обычно приводится для параметров А2/W35 или А7/W35, т.е. температуры наружного воздуха +2°С или +7°С соответственно на установке центрального отопления. температура. +35°C.

По этому признаку сложно оценить, подходит ли он для обогрева дома при -20°С.Для этого необходимо знать характеристики мощности в зависимости от температуры нижнего источника. Может оказаться, что тепловой насос «воздух-вода» мощностью 9,2 кВт при +2°С и -20°С даст всего 5 кВт, что однозначно меньше потребности здания в данных условиях. При выборе теплового насоса типа «воздух-вода» необходимо учитывать, что его использование в моновалентной системе, как правило, невыгодно. В нашем климате это означало бы необходимость приобретения устройства с очень большой мощностью, которым редко пользовались бы. Даже в случае использования инверторной технологии это означало бы неэкономичную эксплуатацию, т.е. увеличение эксплуатационных расходов. Поэтому следующим этапом выбора воздушных насосов должно быть определение оптимального режима работы устройства на основе статистических данных о температуре наружного воздуха в регионе, где насос должен работать. Они доступны в виде графиков.

Потребность в тепле для воздушно-водяного отопления

Распределение температуры наружного воздуха в Варшаве (график 1) показывает, что наиболее распространенным значением в отопительный сезон здесь является +2°C. Ниже +2°C количество часов при заданной температуре наружного воздуха начинает уменьшаться, но остается большим значением. До -8°С. Количество часов температуры ниже -8°С невелико. Уже из этого можно сделать вывод, что количество энергии, необходимой для обогрева дома при снижении наружной температуры ниже -8о С, будет небольшим. Мы все еще можем попытаться вычислить его. Принимая во внимание количество часов при заданной температуре наружного воздуха и потребности здания в тепле, мы можем определить, какое количество тепла нам необходимо передать зданию при определенных значениях температуры наружного воздуха. Это позволяет рассчитать его процентную долю в общей потребности в энергии на обогрев здания. Результаты расчетов представлены на (график 2). Они показывают, что количество энергии для обогрева здания в Варшаве при температуре наружного воздуха ниже -8°C составляет менее 3% от общей потребности.Для дома с годовой потребностью в энергии 10 000 кВтч означает всего 300 кВтч. Это количество тепла от обычного электронагревателя стоит около 180 злотых. Это позволяет сделать вывод, что выбор воздушного насоса мощностью большей, чем достаточная при -8°С, невыгоден, а использование бивалентной системы является экономически оправданным решением. В случае нового дома – без установленного ранее источника тепла – лучше остановить свой выбор на моноэнергетической системе.

Стоимость отопления тепловым насосом воздух-вода

Основные предположения:

  • расчетная теплопотребность здания 8 кВт (новострой 160 м2, коэффициент теплопотерь 50 Вт/м2 );
  • расчетная температура установки 35°C; III климатическая зона (Варшава);
  • потребление горячей воды 4 чел. 200л/день, 4000кВтч/год;
  • стоимость 1 кВтч электроэнергии: 0,58 злотых.

Чтобы представить метод выбора теплового насоса воздух-вода, мы будем использовать диаграммы тепловой мощности примера сплит-теплового насоса. Сравним 3 варианта подбора (три тепловых насоса воздух-вода с разной тепловой мощностью). Вариант 1 и вариант 2 иллюстрируют выбор устройства для работы в моноэнергетическом режиме, а вариант 3 - для работы в моновалентном режиме (схема 3).

В варианте 1 тепловой насос «воздух-вода» покрывает потребности здания до -8°C на улице. Степень охвата мощности при расчетной температуре наружного воздуха тепловым насосом составляет 56%. Это означает, что при температуре наружного воздуха -20°C насос должен поддерживаться источником тепла пиковой мощностью приблизительно 3,5 кВт. Однако, анализируя количество часов наступления отдельных значений температуры в принятой климатической зоне, замечаем, что степень покрытия потребности здания в тепле тепловым насосом составляет 98 %, и только 2 % приходится на пиковое тепловыделение. источник.Это связано с тем, что температуры ниже двухвалентной точки (-8°C) в этом регионе очень редки.

В варианте 2 тепловой насос типа «воздух-вода» имеет более высокую теплопроизводительность, чем в варианте 1, и покрывает потребности здания до температуры наружного воздуха -12°C. Степень охвата мощности при расчетной температуре наружного воздуха тепловым насосом увеличивается до 62%, мощность пикового источника тепла при расчетной температуре наружного воздуха снижается до 3 кВт, но общие эксплуатационные расходы существенно не снижаются, т.к. только на PLN 116/год. Однако стоимость инвестиций по сравнению с вариантом 1 увеличивается на 2 470 злотых, что уже является существенной разницей.

Вариант 3. При выборе моновалентного режима работы нам потребуется тепловой насос воздух-вода, который при -20°С покрывает 100% потребности здания в энергии, т.е. при -20°С достигает мощность нагрева ≥ 8 кВт. Такой тепловой насос не будет нуждаться в поддержке в течение отопительного сезона.Ожидаемая прибыль в результате отсутствия работы электронагревателя в зимнее время года, однако, оказывается небольшой и не компенсирует затраты, связанные с приобретением такого устройства. Предполагаемая общая стоимость эксплуатации при выборе варианта 3 всего на 35 злотых ниже, чем у варианта 2, и на 151 злотый ниже, чем у варианта 1. Однако инвестиционные затраты по сравнению с вариантами 1 и 2 почти на 10 000 злотых выше. зл.

Тепловой насос воздух-вода - цена

Таблица - Сравнение различных вариантов подбора тепловых насосов воздух-вода (оценочные значения)

вариант 1вариант 2вариант 3
Тепловая мощность теплового насоса A2/W358,4кВт9,2кВт13,1кВт
Бивалентная точка-8oC-12oCнет
Степень энергетического покрытия ПК98%99%100%
Пиковая мощность покрытия от ПК56%62%100%
Эксплуатационные расходы электронагревателя51 зл75 злотых0 злотых
Стоимость эксплуатации самого теплового насоса3178 злотых3138 злотых3178 злотых
Совокупная стоимость владения3329 злотых3213 злотых3178 злотых
Стоимость инвестиций (цена по прейскуранту нетто)23858 злотых26328 злотых35604 PLN

Как выбрать хороший тепловой насос воздух-вода

Вышеприведенный пример показывает, что выбор тепловых насосов с воздушным источником для моновалентной работы - без поддержки нагревателя - не всегда выгоден, поскольку приводит к значительному увеличению инвестиционных затрат. Более мощный тепловой насос типа «воздух-вода» стоит дороже, а также может потребоваться использование других, более дорогих компонентов установки, таких как буферный бак, задачей которого является стабилизация работы насоса (благодаря количество циклов компрессора уменьшено) или больший бак горячей воды Также может оказаться, что для теплового насоса большего размера недостаточно места, и он более шумный. Конечно, выбор теплового насоса воздух-вода со слишком малой мощностью приводит к слишком большой доле пикового источника тепла, что может привести к высоким затратам на отопление. Поэтому важно учитывать все имеющиеся данные при выборе насоса. Обычно рекомендуется проектировать системы с тепловым насосом типа «воздух-вода» таким образом, чтобы его доля в покрытии потребности здания в энергии составляла не менее 95 %.Заметим, однако, что хотя в приведенном выше примере это условие было соблюдено во всех вариантах, различия между рентабельностью их использования существенны. Еще одна вещь, которую следует учитывать при использовании тепловых насосов с воздушным источником, - это уровень звуковой мощности теплового насоса и шум.

Категория:

Реконструкция