Выбор теплового насоса – это большое решение. Хотя бы из-за расходов, которые составляют круглую сумму. Прежде всего, мы должны решить, какой это должен быть тип, а это требует учета условий на нашем участке.
Тепловой насос – для отопления или горячего водоснабжения?
На рынке сейчас два класса оборудования:
- 1тепловые насосы для отопления зданий, что означает, что они должны обладать значительной мощностью. Они также применяются для приготовления горячей воды. Некоторые также дают возможность охладить ваш дом;
- Некоторые насосы также позволяют охладить дом. Это устройства, которые используют воздух в качестве более низкого источника, с низким энергопотреблением, обычно блокируемые баком для воды.
Потому они не являются конкурентоспособными решениями. Эти насосы альтернатива бойлеру или солнечному коллектору. В последнее время насосы горячей воды пользуются большим спросом, и именно они подтягивают статистику продаж. В основном потому, что их легко монтировать, даже в уже готовом доме. Такой насос может быть оснащен резервуаром горячей воды на заводе, после чего, помимо подключения водопроводных труб, ничего делать не придется.
Однако, как правило, приходится покупать бак отдельно – с большой вместимостью (около 200 л на 4 человек) и с катушкой с большой площадью поверхности. Все потому, что насос работает наиболее экономично, нагревая воду до такой температуры, при которой батареи не смешивают ее с холодом. С другой стороны, из-за низкой рабочей температуры насоса необходим большой теплообменник, в противном случае теплообмен не будет эффективным. В некоторых моделях тепловых насосов необходимо приобрести модуль для подготовки горячей воды к стандартному набору. Поэтому перед покупкой обратитесь к своему дилеру.
Каковы преимущества теплового насоса для подогрева бассейна?
Как управлять тепловым насосом дистанционно?
Дистанционное управление воздушным тепловым насосом из ПВХ Hewalex
Воздушный тепловой насос Hewalex из ПВХ оснащен функцией дистанционного управления через модуль WiFi и мобильное приложение. Можно приобрести модуль wi-fi на сайте производителя.
Источником охлаждения является просто грунт или вода, температура которой даже летом не превышает нескольких градусов. Однако не каждый производитель предусматривает работу в режиме пассивного охлаждения. Использование тепловых насосов для охлаждения дома будет более подробно рассмотрено ниже.
Подводя итог, первое наиболее важное решение касается назначения теплового насоса.
Сравнение моделей тепловых насосов
Что является нижним источником теплового насоса? Грунт, вода или воздух.
Если насос предназначен для обогрева здания, важно выбрать более низкий источник, из которого насос будет получать тепло. Напомним, что существует принципиальная разница между котлом и насосом. Последние не вырабатывают тепло. Он вытягивает его только из окружающей среды, преобразует и передает во внутренние помещения здания, где тепло распределяет систему отопления, которая является так называемым верхним источником – обычно поверхностное отопление, редко настенные радиаторы.
Способ работы приводит к основному выводу. Для того чтобы насос достиг заявленной производителем отопительной мощности, он должен иметь в своем распоряжении эффективный более низкий источник – достаточно большой и достаточно высокий по температуре. В противном случае у него просто не будет источника тепла. К сожалению, многие подрядчики пытаются сэкономить на размере более низкого источника и, следовательно, на стоимости его изготовления. А средний покупатель будет охотнее покупать насос с большей мощностью, чем он будет платить дополнительно за дополнительные контуры газосборника. Здесь он совершит серьезную ошибку.
Возможны более низкие источники:
1. грунт – горизонтальный коллектор закапывается на глубину около 1,5 м в бухты из труб, заполненных антифризом, а вертикальные зонды – в несколько десятков метров в скважинах;
2. поверхностные воды (пруд, река);
3. подземные воды, затем есть скважина для забора и сброса;
4. наружный воздух;
5. прямое испарение – горизонтальный коллектор образуется из труб, заполненных рабочей средой насоса, что несколько повышает эффективность работы системы (мы исключаем один теплообменник).
Укладка горизонтального коллектора теплового насоса
Вместо обычного горизонтального коллектора можно укладывать медные трубы, заполненные рабочей средой. Это повышает энергоэффективность, и площадь поверхности нижнего источника может быть уменьшена.
В процессе выбора мы ограничены, в основном, условиями участка. Только наружный воздух доступен везде и в любом количестве. С другой стороны, поверхностные и подземные воды доступны лишь в нескольких местах. Следует также отметить, что подземные воды часто непригодны для практического использования из-за высокого содержания железа и других примесей, которые быстро осаждают систему и сами скважины.
Горизонтальный коллектор легко построить и относительно дешево, но для него нужно выделить несколько сотен квадратных метров земли. И в этом месте нельзя ничего строить, закалять поверхность или даже сажать более крупные растения. Данное решение предназначено только для владельцев очень больших земельных участков. Вертикальные коллекторы не занимают много места, поэтому Вы можете выбрать их на большинстве участков. Однако следует помнить, что этот проект достаточно дорогой, расходы на него составляют приличную сумму.
В особой ситуации находятся те, у кого уже есть земельный участок. Тогда земляные работы – это большая проблема и перспектива разрушения сада. Как видите, это решение требует от нас учета многих “за” и “против”. С этой точки зрения, растущая популярность насосов, использующих наружный воздух, вполне понятна. Их нижний источник нестабилен и менее эффективен, но установка не представляет никаких проблем.
Воздушные тепловые насосы не нужно устанавливать на нижней стороне источника. Это одна из причин их стремительно растущей популярности.
Тепловой воздушный насос в моноблочном исполнении
Воздушные тепловые насосы также доступны в моноблочном исполнении для наружного применения. Это рекомендуется в модернизированных домах, где нет места для другого отопительного прибора.
Отопление только с помощью теплового насоса или в тандеме с другими отопительными приборами
При выборе теплового насоса для здания важно решить, следует ли обогревать здание самостоятельно, даже в самый холодный мороз, или же обогрев будет поддерживаться другим источником тепла. Такая система с двумя нагревательными устройствами называется бивалентной. Чаще всего она используется в случае воздушных/водяных насосов и в зданиях с радиаторным отоплением. Последний случай, как правило, имеет место в модернизированных домах, где не было подогрева пола или другого поверхностного отопления, и его внедрение по очевидным причинам крайне проблематично. Понятно, что в таком доме оба эти фактора могут возникать вместе – у нас есть радиаторы и воздушно-водяной насос, потому что его установка была самой простой.
Дело в том, что как для воздушных/водяных насосов, так и для настенных радиаторов крайне сложно работать при очень низких наружных температурах. При нескольких градусах мороза эффективность насоса (т.е. стоимость тепла увеличивается) значительно снижается, обычно снижается и его тепловая мощность. С другой стороны, радиаторы в таких условиях должны снабжаться водой достаточно высокой температуры, например, 70°C, в то время как вблизи 0°C они удовлетворяются, например, 50°C. В целом, большинство тепловых насосов не приспособлены для подачи в систему воды с температурой выше 55°C, хотя существуют специальные конструкции, предназначенные в основном для отремонтированных домов, с температурой выше 70°C. Конечно, эффективность их практикующих сообществ менее благоприятна.
Вентиляторные змеевики – это фактически радиаторы, в которых поток воздуха принудительно нагнетается вентилятором. Это значительно увеличивает интенсивность теплообмена.
Решением проблемы может стать бивалентная система. Тепловой насос нагревает дом самостоятельно большую часть отопительного сезона, когда температура наружного воздуха положительная или падает чуть ниже 0°С. В случае более высоких морозов задача отопления либо полностью переходит к другому источнику тепла (обычно это котел), либо насос поддерживается только котлом, электрическими нагревателями или камином.
Одновременная работа котла и насоса уже является существенным осложнением системы отопления и требует тщательной разработки. С другой стороны, поддержка камином или электрическими нагревателями очень проста, так как обе отопительные системы работают независимо друг от друга. В связи с тем, что большую часть отопительного сезона составляет температура около 0°C, двустворчатый вариант часто оправдывается экономическими и техническими причинами.
Кондиционирование воздуха из насоса
Тепловой насос может также использоваться для охлаждения здания, но не каждая модель теплового насоса может позволить охладить его. Приборы типа “воздух-вода” (или “воздух-воздух”) должны быть способны работать в обратном (реверсивном) режиме. Как и кондиционерам воздуха, для охлаждения им необходим компрессор. Поэтому речь идет об активном охлаждении.
Внешний блок воздушного теплового насоса
Внешний блок воздушного теплового насоса очень похож на тот, который используется в кондиционерах. Разница в том, что он оптимизирован для работы при низких температурах. В некоторых исполнениях она может достигать -25°C.
В случае грунтовых/водяных и водяных/водяных насосов, теплообменник и циркуляционные насосы верхнего и нижнего источника достаточны для передачи тепла изнутри дома (температура около 25°C) на землю (около 10°C). Перемещение тепла происходит от более теплого тела к более холодному, поэтому компрессор насоса не должен работать. Поэтому такое охлаждение называется пассивным. Насос должен иметь гидравлическую соединительную систему, адаптированную к этому режиму работы. Чаще всего производители просто продают дополнительные модули пассивного охлаждения для своих насосов. Однако в принципе такой модуль, состоящий главным образом из теплообменника, можно добавить в систему, даже если производитель этого не ожидал.
Пассивное охлаждение является очень энергоэффективным – энергопотребление низкое и требуется только для циркуляционных насосов.
Циркуляция теплового насоса состоит из двух частей – с одной стороны повышается температура, а с другой – понижается. Переключение с отопления на охлаждение требует только обратного переключения контура.
Охлаждение здания с помощью теплового насоса имеет определенные ограничения, особенно при использовании настенных радиаторов. Их температура не должна быть слишком низкой, так как из воздуха начнет конденсироваться влага (водяной пар). Лучше всего в случае напольного покрытия, здесь большая площадь компенсирует небольшую разницу температур. Недостатком такого охлаждаемого пола, однако, является то, что холодный воздух остается чуть выше него. Потолочные установки лучше всего подходят для охлаждения – потолок может иметь довольно низкую температуру и мы не чувствуем себя неудобно, так как не имеем прямого контакта с ним. Кроме того, охлажденный воздух падает автоматически.
Особую группу составляют насосы типа воздух/воздух, которые не очень популярны у нас. Их внешние устройства аналогичны тем, которые используются в кондиционерах. Так что у нас есть отопление или охлаждение благодаря потоку воздуха.
Тепловой насос, предназначенный только для горячей воды
Выбор насоса горячей воды не представляет особой сложности. Наиболее популярными являются блокированные устройства с большим, стоячим резервуаром емкостью 200-300 литров. Чтобы заставить их работать, просто подключите к ним трубы горячей и холодной воды, и вставьте вилку в электрическую розетку. В таком варианте воздух будет всасываться изнутри дома, что означает его охлаждение. Поэтому лучше выводить воздуховоды наружу – через стену или крышу.
Поэтому крайне важно найти подходящее место. Это может быть проблематично, потому что 200-литровый резервуар – это довольно большая бочка. Когда нет места или у нас уже есть большой бак для горячей воды для бытового потребления, стоит подумать о насосе, продаваемом без бака.
Они могут быть:
– подключены к катушке или водяной рубашке бака. Производитель насоса определяет, какую площадь он должен иметь для того, чтобы теплообмен был достаточно эффективным (теплообменники часто бывают небольшими и подходят только для котлов);
– оснащены собственным теплообменником. Тогда катушка вообще не нужна. Насос нагревает воду и направляет ее в бак.
Тепловой насос без бака
Насос без накопительного бака занимает очень мало места. Это отличное решение, если у вас уже есть достаточно большой бак для горячей воды для бытового потребления.
Типичным аксессуаром для насосов горячей воды является электрический нагреватель. Это позволяет, при необходимости, быстрее нагревать воду и обеспечивать ее подачу, когда температура наружного воздуха слишком низкая для насоса. Если воздух забирается снаружи здания, эти насосы могут работать при температуре окружающей среды около 0°C. Тем не менее, стоит проверить минимально допустимую наружную температуру, так как для одного устройства она будет составлять, например, +7°C, для другого -7°C. Около дюжины градусов – это большая разница. От этого зависит, насколько сильно весной и осенью нам придется по-другому нагревать воду.
Температура нижнего источника излучения
При проектировании установки обычно предполагается следующая более низкая температура источника:
• +10°C – подземные воды и глубокие вертикальные скважины;
• + 4°C – коллектор расположен на дне пруда;
• 0°C – горизонтальный грунтовой коллектор;
• +2 или +7°C – наружный воздух – при условии, что его температура может опускаться ниже -20°C.
Температура верхнего источника
Для эффективности работы насоса выгодно нагревать воду до минимально возможной температуры. Это приводит к высокой эффективности работы практикующих сообществ и, следовательно, низким эксплуатационным расходам. Поэтому в домах с тепловыми насосами предпочтительнее всего использовать поверхностное отопление (пол, потолок, стена), рассчитанное на температуру потока прибл. 35°С. Например, тот же насос имеет COP 4.3, готовит воду с температурой 35°C, а при 45°C только 3.3. И в такой ситуации экономический расчет становится все менее выгодным.
Напомним, что КС определяет отношение количества выпущенного тепла к количеству потребленной электроэнергии. Если насос, выдающий 10 кВт, потребляет 3 кВт электроэнергии, то КПД равен 3.3.
Какова мощность теплового насоса?
Не преувеличивайте мощность теплового насоса. Как правило, она должна соответствовать спросу на тепло в здании, если только мы не предвидим двустворчатую систему – тогда она может быть ниже. Напомним, что насос сам по себе не вырабатывает тепло, а берет его из окружающей среды. Поэтому, принимая решение о модели с более высокой мощностью, мы должны также увеличить нижний источник. Без этого насос не будет работать надлежащим образом. В крайних случаях он настолько заморозит наш нижний источник, что вся эта штука перестанет работать.
Необходимо предусмотреть, что эффект избыточной мощности насоса может ощущаться лишь в малой степени, если компрессор имеет возможность плавно регулировать мощность. Это никоим образом не должно рассматриваться как стимул для покупки “негабаритного” оборудования. Во-первых, мы будем платить за них больше, а во-вторых, этот резерв энергии все еще может создавать проблемы, поскольку возможности для регулирования ограничены.
Когда наружная температура составляет -20°C (для большинства стран), правильно подобранные и “негабаритные” насосы будут работать надлежащим образом – последние просто работают с пониженной мощностью. Тем не менее, в большинстве сезонов температура намного выше. При наружной температуре приблизительно равна +7°C, достаточно только 30% от проектной теплопроизводительности. Выбранный без резерва насос сможет продолжать работу (особенно если он также имеет регулятор мощности), и для этого “слишком большой” доступный диапазон регулирования, скорее всего, будет превышен.
При существующих стандартах теплоизоляции зданий новый дом площадью 150 м2, вряд ли будет нуждаться в насосе мощностью более 10 кВт. И более или менее эти насосы включены в наш список. Однако помните, что перед выбором насоса следует тщательно спроектировать всю систему отопления.
