Мы запросили у нескольких компаний предложения тепловых насосов для отопления строящегося дома площадью 140 м2. Вот какие выводы мы сделали из их сравнения.

Те, кто намерен построить комфортный, современный и энергосберегающий дом, наверняка задумываются об использовании теплового насоса для его обогрева. Поэтому мы попросили производителей тепловых насосов представить предложение, подготовленное на основе типового проекта. Выводы, сделанные из этого, должны быть интересны всем, кто задумывается о покупке теплового насоса для частного дома площадью около 140 м, хорошо защищенного от теплопотерь2 Мы хотели решение типичное - тепловой насос для питания c .п. и обеспечить горячей водой 4 членов семьи. Нас интересовала стоимость внедрения полной системы отопления с тепловыми насосами по разумной цене, в стандарте, обеспечивающем комфорт для домочадцев. Мы решили, что хотели бы иметь низкотемпературный водяной теплый пол во всем доме, так как он рекомендуется для установки теплового насоса из-за его значительного снижения эффективности при повышении температуры нагреваемой воды.

Воздушный или грунтовый тепловой насос - инвестиционные затраты

Установки с геотермальными тепловыми насосами дороже, чем с воздушными насосами, поскольку для них требуется грунтовый теплообменник на месте.

Испаритель воздушного насоса находится в непосредственном контакте с источником тепла - воздухом. Для того чтобы он отдал необходимое количество тепла испарителю, достаточно заставить поток воздуха быть достаточно интенсивным – это делает вентилятор, установленный на заводе в устройстве.В грунтовом насосе все сложнее. Длинные петли труб, проложенных в земле, нужны для получения тепла из земли. В них циркулирует жидкость, обычно называемая рассолом, перемещаемая циркуляционным насосом - чаще всего это водный раствор гликоля, иногда спирта (с меньшей вязкостью, чем у гликоля, что приводит к меньшему потреблению энергии циркуляционным насосом). Он нагревается за счет тепла, накопленного в земле, а затем отдает его в испарителе теплового насоса.

Грунтовой теплообменник может быть горизонтальным – из труб, расположенных горизонтально под поверхностью земли, на глубине ниже зоны промерзания (чем глубже, тем лучше). Площадь котлована под трубы составляет несколько сотен квадратных метров, поэтому в целях снижения затрат их обычно размещают на небольшой глубине 1-2 м, что делает температуру теплообменника нестабильной, что негативно сказывается на КПД теплового насоса. . Именно поэтому производители насосов рекомендуют вертикальные теплообменники – из труб, помещенных в скважины на глубине нескольких десятков метров.

Важным их преимуществом является то, что они занимают во много раз меньшую площадь участка, чем горизонтальные. По этой причине бурение часто оказывается единственно возможным решением. Однако эта технология более дорогая.

Для выбранного нами проекта дома компания Viessmann оценила стоимость горизонтального теплообменника как минимум в 6000 евро. злотых, а по вертикали не менее 8 тыс. злотый. Речь идет о тепловом насосе мощностью 5,6 кВт – самом маленьком среди всех предложений. Vaillant и Vikersønn предложили устройства мощностью около 8 кВт и, следовательно, более крупный вертикальный теплообменник с общей длиной труб около 170 м. Стоимость установки, подключения и заполнения такого теплообменника раствором этилового спирта составила 13,4 тыс. злотых. . злотый. Глядя на эти затраты, необходимо учитывать, что они очень зависят от свойств грунта – чем он суше, тем больше и, следовательно, дороже должен быть теплообменник.В крайнем случае разница в стоимости его реализации может быть более чем в два раза. Поэтому цены являются ориентировочными.

КПД теплового насоса

Установки с воздушными тепловыми насосами дешевле установок с геотермальными тепловыми насосами, но за их эксплуатацию вы платите больше. Значит ли это, что использование грунтового насоса более выгодно?

Посмотрим на КПД предлагаемых нам устройств. Они говорят нам, сколько единиц энергии на обогрев дает насос, потребляя одну единицу электроэнергии. На первый взгляд, разница между значениями для насосов воздух-вода и гликоль-вода невелика. Однако представленные значения были получены в разных условиях - испаритель грунтового насоса получал тепло от рассола при температуре 0оС, а воздушный насос - от воздуха при температура 7оС (в обоих случаях конденсатор нагревал воду до 35оС). Если бы температура испарителя была одинаковой, различия в значениях COP были бы больше.Неравномерное потребление электроэнергии также связано с применением разного оборудования (циркуляционных насосов и вентиляторов) и различиями в КПД компонентов отдельных моделей – отсюда значительно более высокий КПД теплового насоса Vaillant, в котором используется более дорогая и эффективная холодильная система. с дополнительным впрыском пара ЭВИ.

Однако COP является мгновенной величиной, мало что говорящей о расходе электроэнергии на привод теплового насоса за весь период его работы. Температура грунта, особенно на глубине более 20 м, стабильна и близка к нулю, поэтому усредненные коэффициенты полезного действия грунтовых насосов с вертикальными теплообменниками, подающих воду для теплых полов, не сильно отличаются от значений КПД для B0/W35. А вот температура воздуха колеблется в гораздо большем диапазоне - можно ожидать, что она опустится даже ниже -20oC. Снижение температуры воздуха приводит к уменьшению значения КПД, т.е. увеличению потребления электроэнергии тепловым насосом, что происходит достаточно быстро при снижении температуры ниже 0oC.При этом снижается тепловая мощность устройства. Поэтому тепловые насосы типа «воздух-вода» продаются в комплекте с нагревателем, который нагревает воду, когда эффективность охлаждающего контура становится недостаточной (в грунтовых насосах он необязателен, но может быть полезен для быстрого нагрева технической воды). Однако его работа вызывает увеличение потребления электроэнергии, т.е. снижение КПД теплового насоса. Кроме того, при минусовой температуре испаритель воздушного насоса покрывается льдом, который необходимо удалить. Это делается с помощью автоматической системы разморозки, которая также поглощает энергию. Насколько сильно все это влияет на эксплуатационные расходы?

Информация, которую мы получили от производителей тепловых насосов, показывает, что годовая стоимость отопления хорошо изолированного дома площадью 140 м2 с помощью грунтового насоса ниже, чем воздушного насоса, в лучшем случае на 700 злотых. Это много, так что, если принять во внимание самое дешевое из рекомендованных нам решений с грунтовым насосом (около 31 000 злотых).PLN нетто) и самый дорогой с воздушным насосом (почти 30 000 PLN нетто), безусловно, лучше выбрать первый вариант. Но по сравнению с самым дешевым воздушно-водяным насосом Hewalex наземные насосы проигрывают, потому что с учетом цены самого дешевого грунтового теплообменника и 8% НДС инвестиции как минимум на 10 000 злотых дороже. злотый. Вопрос в том, стоит ли экономия даже 700 злотых в год таких больших затрат. Помните, однако, что это теоретические расчеты. Если в будущем электроэнергия станет значительно дороже, инвестиции в геотермальный насос будут более прибыльными.

Смотри фотогалерею: обогрев дома тепловым насосом

Как установить тепловой насос

Предлагаемые нам воздушно-водяные насосы представляют собой сплит-устройства, т.е. состоящие из двух блоков. У одного есть испаритель теплового насоса – он устанавливается снаружи дома, так что имеет непосредственный контакт с источником тепла, т.е. с воздухом.Его поток через испаритель нагнетается высокопроизводительным вентилятором (порядка 3000 м3/ч), поэтому он довольно шумный - в представленных моделях он генерирует акустическую мощность 62-65 дБ(А). Стоит иметь это в виду при выборе места для установки насоса. Рядом с окнами спальни ее лучше не размещать. Во втором блоке находится конденсатор в виде теплообменника, по которому протекает вода, питающая систему отопления. Вода не должна подвергаться замерзанию, поэтому данный агрегат необходимо устанавливать в отапливаемом помещении. Помимо конденсатора, он содержит циркуляционный насос системы центрального отопления, расширительный бак и контроллер теплового насоса.

Тепловые насосы Daikin и De Dietrich также имеют встроенный большой емкостный водонагреватель, обеспечивающий (возможно, с избытком) водоснабжение четырех жильцов. Поэтому внутренние блоки этих тепловых насосов имеют размеры больших холодильников. Hewalex PCCO Split в этом отношении существенно отличается – внутренний блок меньше по размеру и предназначен для подвешивания на стену (напоминает подвесной газовый котел).Это не значит, однако, что благодаря этому у нас в доме больше свободного места, ведь для приготовления горячей воды нужен отдельный водонагреватель. Предлагаемый в комплекте, он имеет объем 250 л и занимает такую же площадь (диаметр 584 мм), что и внутренние блоки конкурентов (Daikin - 600 х 728 мм, De Dietrich - 600 х 720 мм). Водонагреватели De Dietrich и Hewalex покрыты эмалью и защищены от коррозии магниевым анодом, который необходимо время от времени заменять. Daikin не нуждается в такой защите, поскольку он изготовлен из нержавеющей стали.

Насосы грунтовые представляют собой моноблочные устройства, предназначенные для установки в отапливаемом помещении, причем Vaillant также имеет в своем корпусе водонагреватель с баком на 185 литров, два других насоса имеют отдельный нагреватель, но поставляются вместе с ними. в комплекте с аксессуарами, необходимыми для его подключения. Большой объем резервуаров для воды (300 л) означает, что они занимают много места – их необходимо размещать рядом с тепловым насосом.В этом отношении компактный прибор Vaillant имеет перед ними преимущество. Преимущество также в том, что его бак изготовлен из нержавеющей стали.

Однако водонагреватели Viessmann и Vikersønn бивалентны, т.е. подготовлены для питания от двух нагревательных приборов (в них два змеевика). Это позволяет легко подключать солнечные коллекторы, заменяющие работу теплового насоса в солнечный день. Контроллеры, установленные в тепловых насосах, также подготовлены для их работы. Поэтому, чтобы иметь солнечную систему, в этом случае достаточно купить и установить сами коллекторы, что стоит на несколько тысяч злотых меньше полной установки.

Смотрите фотогалерею: установка теплового насоса с воздушным источником

Во время реконструкции помещение после угольной котельной отремонтировано и подготовлено к установке нового отопительного прибора.

Компрессор в тепловом насосе

Компрессор – один из самых дорогих и важнейших элементов теплового насоса, в наибольшей степени определяющий его эффективность.В сравниваемых устройствах использовались компрессоры, различающиеся по принципу работы компрессионного элемента - винтовые (спиральные) и твинроторные (твинроторные). В воздушных насосах также используется технология DC Inverter, позволяющая плавно изменять производительность компрессора – стандартный переменный ток от сети 230 В, 50 Гц меняется на постоянный 300 В, а скорость вращения ротора изменяется в результате изменения частота тока в пределах 20-120 Гц. Традиционные компрессоры с фиксированной скоростью (вкл/выкл) устанавливаются в наземных насосах.

Спиральные инверторные компрессоры постоянного тока отличаются высочайшей эффективностью, стабильностью, долговечностью и бесшумной работой. Это самые дорогие устройства, обычно применяемые в случае тепловых насосов мощностью более 10 кВт, но как видите - и в тепловом насосе De Dietrich Alezio номинальной мощностью 8 кВт. Компрессоры Twin Rotary DC Inverter из-за более низкой цены чаще ставят в маломощные устройства - с чуть худшими свойствами.Их преимуществом является несколько больший диапазон изменения частоты вращения, чем у винтовых компрессоров. Они также немного более эффективны на частотах ниже 65 Гц.

Поскольку рабочая температура испарителя грунтового насоса варьируется гораздо меньше, чем у воздушного насоса, инверторные компрессоры редко используются в установках с рассолом и водой. Хотя это помогло бы снизить энергопотребление и продлить срок службы агрегата за счет исключения его резкого запуска (скорость инверторного компрессора увеличивается постепенно, а стандартный компрессор сразу запускается на полной скорости), это не оказало бы такого большого влияния на стоимость операция. Именно поэтому все представленные грунтовые насосы оснащены гораздо более дешевыми винтовыми компрессорами фиксированной производительности, которые считаются лучше, чем традиционные роторные.

Что отличает тепловой насос Vaillant от двух других геотермальных тепловых насосов, так это технология EVI.Благодаря модифицированному контуру хладагента и использованию дополнительного расширительного клапана, он обеспечивает более высокое давление, что приводит к более высокой тепловой эффективности и температуре конденсатора до 65oC (стандартные насосы около 55).oC). Регулирование производительности может осуществляться с помощью управления впрыском пара, что является альтернативой использованию инверторного компрессора.

Преимущества данной технологии особенно ощутимы при использовании теплового насоса для питания системы отопления, где необходимо получить температуру подачи выше 60оС - тогда можно отказаться от поддержки насоса другим устройством.

Интересным фактом является то, что устройства Vaillant серии flexoCOMPACT можно использовать не только как грунтовые насосы. После установки дополнительного модуля fluoCOLLECT (около 5 000 злотых) они становятся водяными насосами, а наружный блок aroCOLLECT (около 18 500 злотых) превращает их в очень высокоэффективные (и, к сожалению, недорогие) воздушно-водяные насосы. от использования технологии ЭВИ.

Категория:

Реконструкция