Як правильно вибрати тепловий насос повітря-вода

Вибір ефективного теплового насоса повітря-вода

Теплові насоси повітря-вода стали значною частиною сучасних опалювальних систем, особливо у Європі. Ці пристрої привертають увагу завдяки їх ефективності, багатофункціональності та використанню відновлюваних джерел енергії. Вони сприяють економії енергії та захисту навколишнього середовища. Перед покупкою такого обладнання необхідно провести технічний розрахунок та планування, а також врахувати специфіку монтажу.
Використання повітряного теплового насоса для опалення пропонує ряд переваг:

1. Низькі початкові капіталовкладення проти іншими видами теплових насосів.
2. Висока енергоефективність, яка підходить як для нових будинків, так і для модернізації існуючих систем опалення.
3. Багатофункціональність: опалення, кондиціювання повітря та нагрівання води.
4. Значне зниження витрат на опалення та гаряче водопостачання.
5. Відсутність потреби у земляних роботах, на відміну від ґрунтових теплових насосів.
6. Екологічність: використання тепла навколишнього повітря та передових технологій.

Під час вибору теплового насоса повітря-вода важливо оцінити енергоефективність системи опалення. Це дозволить максимально використовувати переваги пристрою та забезпечити комфортне теплопостачання з мінімальними витратами.

Різновиди повітряних теплових насосів та їх застосування

Повітряні теплові насоси можуть бути класифіковані за температурою теплоносія. Виділяються високотемпературні та низькотемпературні системи. Високотемпературні насоси підходять для радіаторів, що потребують температури +60...+75°С. Низькотемпературні системи, такі як тепла підлога або фанкойли, працюють за +35...+50°С. Існують також гібридні системи, що поєднують радіатори та теплі підлоги. Потужність теплового насоса для радіаторів зазвичай вища, ніж для теплої підлоги або фанкойлів, що впливає на вартість обладнання.

1. У новобудовах часто використовуються високотемпературні насоси для радіаторного опалення та гарячого водопостачання (ГВП). Середньотемпературні насоси з функціями опалення, охолодження та ГВП застосовуються в системах з теплими підлогами або фанкойлами. Ці системи можуть поєднуватися із сонячними колекторами, додатково знижуючи витрати на гаряче водопостачання. Таким чином, середньотемпературні системи забезпечують високу енергоефективність та функціональність.
2. При модернізації існуючих опалювальних систем для радіаторів підходять високотемпературні насоси. Вони забезпечують опалення та гаряче водопостачання. Для систем з теплими підлогами та фанкойлами ідеально підходять середньотемпературні насоси, що пропонують опалення, охолодження приміщень та підігрів води для басейну.
3. У змішаних системах, де радіатори обігрівають до 70% площі, доцільно використовувати високотемпературні насоси. Якщо основна частина будинку обігрівається теплою підлогою або фанкойлами (більше 70% навантаження), рекомендується середньотемпературний тепловий насос.

Як вибрати потрібну модель теплового насоса повітря-вода?

Вибір відповідної моделі теплового насоса (ТН) залежить від кількох ключових факторів, які слід ретельно враховувати:

1. Тепловтрати: Важливо оцінити, наскільки добре утеплено будинок. Це визначить, наскільки ефективно ТН підтримуватиме потрібний рівень тепла.
2. Площа, що обслуговується: Розміри площі, яку потрібно обігріти, охолодити або забезпечити гарячою водою, безпосередньо впливають на вибір потужності ТН.
3. Кліматичні умови: Клімат місцевості важливий визначення здатності ТН ефективно функціонувати у різних температурних условиях.
4. Частота експлуатації: Важливо враховувати, чи буде тепловий насос використовуватись періодично або постійно, щоб вибрати модель, що відповідає потребам користувача.

Критична точка температури (точка бівалентності) – це параметр, при якому тепловий насос починає використовувати альтернативне джерело енергії, наприклад газовий, електричний котел або вбудовані ТЕНи. Вибір цієї точки залежить від середньорічної температури місцевості, що дозволяє визначити, наскільки часто та за яких умов ТН перемикатиметься на альтернативне опалення. Це особливо важливо в регіонах з холодним кліматом, де температури можуть опускатися нижче за ефективний діапазон роботи ТН.

Додаткові аспекти при виборі теплового насосу

При виборі теплового насоса (ТН) важливо враховувати, різні моделі призначені для різних цілей. Ось ключові аспекти, на які слід звернути увагу:

1. Опалення: Основна функція більшості теплових насосів. Необхідно переконатись, що обрана модель здатна забезпечити необхідну теплову потужність для вашого будинку.
2. Кондиціювання: Багато повітряних ТН мають функцію кондиціювання.
3. Гаряче водопостачання (ГВП): Деякі ТН оснащені вбудованими водонагрівачами, інші можуть підключатися до зовнішніх бойлерів.
4. Опалення та ГВП: Існують універсальні моделі, здатні одночасно забезпечувати опалення та гаряче водопостачання.

Теплові насоси можуть працювати в різних режимах:

• Автоматичний режим: У цьому режимі тепловий насос самостійно підтримує комфортні температурні умови, контролюючи роботу системи опалення, включаючи "теплу підлогу" та радіатори.
• Енергозберігаючий режим: У цьому режимі ТН споживає мінімальну кількість електроенергії. Для оптимальної роботи в цьому режимі можуть знадобитися спеціальні датчики та контролери.
• Бівалентний режим: Цей режим передбачає використання ТН у поєднанні з іншим джерелом тепла, наприклад, газовим котлом. Це може бути корисним у дуже холодні періоди або коли потрібне додаткове теплопостачання.

Вибір правильного теплового насоса та його режиму роботи залежить від багатьох факторів, включаючи кліматичні умови, характеристики будинку та індивідуальні потреби в опаленні та охолодженні.

Врахування кліматичних умов при встановленні теплового насоса

При виборі повітряного теплового насоса (ТН) дуже важливо враховувати погодні умови регіону. Ефективність роботи ТН залежить від зовнішніх температур, оскільки пристрій отримує тепло з навколишнього повітря. Це впливає на коефіцієнт продуктивності (COP) насоса та його здатність підтримувати необхідну температуру в будинку.

Точка бівалентності - це критична температура, за якої система перемикається на резервний обігрівач (наприклад, котел або електронагрівач). Цей параметр вибирається на основі середньорічних та сезонних температур. Наприклад, у центральній частині України як точка бівалентності може бути обрана зимова температура -7 °С. До досягнення цієї критичної температури повітряний ТН повинен повністю забезпечувати всі теплові потреби будинку.

Робота у бівалентному режимі вважається найбільш економічно вигідним варіантом. У такому режимі не потрібно завищувати номінальну потужність ТН рідкісних холодних періодів. Це знижує вартість самого насоса та прискорює окупність інвестицій за рахунок економії на енерговитратах.

Таким чином, вибір теплового насоса та його налаштування мають бути тісно пов'язані із кліматичними умовами місцевості. Це забезпечить ефективне та економічне опалення та оптимальне використання енергії.

Особливості конструкцій повітряних теплових насосів

Повітряні теплові насоси (ТН) повітря-вода можуть бути виконані в різних конструкціях, кожна з яких має свої унікальні характеристики та переваги.
Моноблочні ТН встановлюються назовні будівлі та можуть використовуватися як для опалення, так і для охолодження, а також для підігріву води. Варіант із моноблочним ТН підходить, якщо всередині будівлі недостатньо місця для встановлення внутрішнього блоку. Однак слід враховувати, що за екстремально низьких температур може виникнути ризик пошкодження обладнання.

Спліт-системи - гнучкіші системи, що включають внутрішній і зовнішній блоки. Внутрішній блок зазвичай встановлюється у котельні, кухні або іншому підсобному приміщенні. Зовнішній блок розміщується на вулиці, на певній відстані від внутрішнього блоку. Спліт-системи забезпечують більшу гнучкість у розміщенні та часто мають більш просунуті опції управління.

Сучасні теплові насоси оснащені складними системами автоматичного керування. Вони можуть підтримувати задану температуру в будинку, керувати режимом опалення та охолодження, контролювати роботу додаткового обладнання, таких як бойлери, насоси та сонячні колектори.
ТН можуть комплектуватись внутрішніми модулями з баком для ГВП, автономними бойлерами непрямого нагріву, накопичувальними баками. Управління може здійснюватися за допомогою дротових або бездротових пультів, а також через дистанційно за допомогою Wi-Fi-мережі та мобільної програми у смартфоні.

Вибір між моноблочними ТН і спліт-системами залежить від багатьох факторів, включаючи умови монтажу, кліматичні умови та специфічні потреби в опаленні та охолодженні.

Розрахунок потужності повітряного теплового насоса

Правильний вибір потужності повітряного теплового насоса (ТН) – ключовий фактор для забезпечення ефективної та економічної роботи системи опалення та охолодження. 

Цей процес включає кілька важливих кроків:

1. Визначення теплового навантаження: Спочатку обчислюють загальне теплове навантаження будинку, необхідне для опалення та гарячого водопостачання. Наприклад, для утепленого будинку площею 200 м2 та чотирьох мешканців розрахунок може виглядати наступним чином:
   Тепловтрати будинку: 0,050 кВт/м2 200 м2 = 10 кВт.
   Теплова потужність для ГВП: 0,25 кВт на особу × 4 особи = 1 кВт.
   Загальне теплове навантаження: 10 квт + 1 квт = 11 квт.
2. Розрахунок теплової потужності ТН: Враховуючи різницю температур у приміщенні та точку бівалентності, розраховують необхідну потужність ТН. Наприклад:
   Розрахункове значення: (10 кВт + 1 кВт) × (20 ° C - (-7 ° C)) / (20 ° C - (-22 ° C)) = 7,07 кВт.
3. Розрахунок потужності для кондиціювання: Аналогічно обчислюють необхідну потужність для роботи ТН на охолодження приміщення.
4. Вибір моделі: На основі даних вибирають модель ТН з найближчими до розрахункових великими показниками потужності.

Багато відомих виробників пропонують спеціальне програмне забезпечення для розрахунку потужності теплових насосів, що полегшує підбір відповідного обладнання. Однак для точності та надійності результатів рекомендується залучати до розрахунків кваліфікованих спеціалістів. Це забезпечить оптимальний вибір ТН та гарантує ефективність усієї системи тепло- та холодопостачання.