Як підібрати правильну потужність теплового насоса

Як підібрати потужність теплового насоса

На відміну від традиційних котлів, тепловий насос не створює тепло, а переміщує його з навколишнього середовища до вашого будинку. Це відбувається завдяки холодоагенту, який поглинає тепло з навколишнього середовища - повітря, грунту або води і схоже на принцип роботи холодильника. Тепловий насос також має компресор, випарник і конденсатор. В компресорі холодоагент стискається і його температура зростає. Гарячий холодоагент надходить в конденсатор, де віддає тепло воді, що циркулює в системі опалення будинку.Процес може працювати також в зворотному напрямку: поглинаючи тепло всередині будинку, тепловий насос спрямовує його назовні, охолоджуючи будинок.

Яке значення має розмір теплового насоса?

Якщо потужність теплового насоса завелика або замала для конкретного будинку, це матиме негативні наслідки - вищі рахунки за електроенергію, скорочення терміну служби, проблеми з вологістю повітря, часті поломки. 

Якщо ваш тепловий насос завищеної потужності, то він працюватиме з коротким циклом роботи (пристрій часто вмикається/вимикається), як результат отримаємо:

• Недостатній комфорт
• Низька енергоефективність
• Коротший термін служби
• Вища вартість
• Непрацюючий режим розморожування взимку (для типу “повітря-вода”). Для того щоб зовнішній блок теплового насоса увімкнув режим розморожування, він повинен працювати безперервно хоча б протягом 15 хвилин. Це неможливо, якщо тепловий насос вмикається вього на декілька хвилин і потім вимикається через його завищену потужність. В свою чергу, накопичення криги на котушці зовнішнього блоку може призвести до незворотного пошкодження обладнання.
• Висока вологість влітку - короткий цикл не дозволяє тепловому насосу працювати достатньо довго, щоб осушувати будинок.

Якщо потужність теплового насоса замала, то система не зможе забезпечити потрібної кількості тепла в найхолодніший період, що матисе наступні наслідки:

• Недостатній комфорт
• Потреба в резервному джерелі тепла
• Повільний вихід на задані температурні параметри 
• Тепловий насос буде змушений працювати інтенсивніше, що призведе до механічного зносу його конструктивних част

Короткий цикл роботи знижує СОР (коефіцієнт ефективності) на 15%-40%. Наприклад, тепловий насос з СОР 5.0 буде працювати на 4.0.

Що потрібно враховувати при підборі потужності теплового насоса?

Щоб підібрати правильний розмір теплового насоса, спочатку потрібно визначити навантаження будівлі як на опалення, так і на охолодження. Для цього необхідно розрахувати тепловтрати, враховуючи розмір кімнат та висоту стелі, рівень ізоляції стін та вікон, а також матеріали, використані для будівництва. Враховуються розміри кожного приміщення, включаючи підвали та горища, які також можуть потребувати додаткової потужності через високі стелі або відсутність належної термоізоляції, майбутні потреби і звички мешканців, кліматичні умови. 

Зверніть увагу, що розрахунок тепловтрат потребує часу і кваліфікації. Це один з початкових етапів проєктування системи, але він є запорукою стабільної роботи системи і вашого майбутнього комфорту. Тож якщо вам пропонують тепловий насос без виконання таких розрахунків, вас це має насторожити: з великою ймовірністю ви отримаєте “кота в мішку”. 

Різноманітні «емпіричні способи» визначення розмірів теплових насосів, багато з яких можна знайти в інтернеті, часто призводять до надмірно завищених розмірів. Це спричиняє необгрунтоване здорожчання системи, а також зайві витрати електроенергії при експлуатації. 

Підбір теплового насоса при реконструкції будівлі

Обираючи тепловий насос для інтеграції в існуючу систему опалення, варто врахувати:

1. Потреби в теплі будинку, що опалюється
2. Необхідну температуру подачі
3. Які ремонтні заходи необхідно реалізувати задля забезпечення енергозберігаючої роботи теплового насоса
4. Вибір джерела тепла

Теплова потужність існуючого котла не може бути мірилом потреби в теплі для теплового насоса. Говорячи про температуру подачі, можна виділити декілька випадків:

1. Низька температура. Якщо необхідна температура подачі для всіх приміщень не перевищує 55⁰С, додаткові заходи не потрібні. Можна використовувати будь-який низькотемпературний тепловий насос.
2. Середня температура. Якщо в деяких приміщеннях необхідна температура подачі вище 55⁰С, необхідно вжити заходів для її зниження. Для цього можна замінити радіатори лише в таких приміщеннях, щоб можна було використовувати низькотемпературний тепловий насос.
3. Середня температура. Якщо майже у всіх приміщення потрібна температура подачі від 55⁰С до 65⁰С, потрібно замінити радіатори у всіх приміщеннях або встановити середньотемпературний тепловий насос.
4. Висока температура. Якщо майже у всіх приміщеннях потрібна температура подачі від 65⁰С до 75⁰С, всю систему опалення потрібно переробити. Якщо переобладнання неможливе або небажане, необхідно використовувати високотемпературний тепловий насос.

 Способи знизити потреби в теплі:

• Замінити вікна
• Зменшити вентиляційні втрати
• Утеплити перекриття, горище або фасади

Зменшивши потребу в теплі, можна встановити менш потужний, а значить дешевший тепловий насос. Менша річна потреба в теплі, означає менше споживання енергоресурсів. Краща теплоізоляція підвищує середню температуру поверхонь навколо приміщення. Це значає, що той самий рівень комфорту досягається при нижчій температурі повітря в приміщеннях.

Найчастіше при реконструкції будівлі та модернізації системи опалення, обирають тепловий насос “повітря-вода”. Цей варіант простіше встановити і він потребує менших початкових інвестицій. Ключові характеристики повітряного теплового насоса:

• Може бути встановлений на прибудинковій території або на даху
• Кілька пристроїв можуть бути об’єднані в каскад, щоб задовольнити більші потреби 
• Окремі блоки можуть обслуговувати різні зони 
• Забезпечує приготування гарячої води для побутових потреб
• СОР до 3,4 (опалення)
• EER близько 6 (активне охолодження)
• Підійде для невеликих комерційних чи офісних будівель, торговельних центрів, лікарень, шкіл
• Для нового будівництва та модернізації будівель

Переваги:

• Тиха робота, оскільки блок розташований на вулиці
• Швидке встановлення
• Обслуговування обмежене однією територією

Недоліки:

• Для монтажу на даху потрібна підйомна техніка
• Блок розміщений на відкритому повітрі і не завжди доступний/зручний для обслуговування взимку
• Потрібен цикл розморожування та наявність резервного джерела тепла для особливо морозних днів

При новому будівництві, або якщо прибудинкова територія дозволяє обладнати геотермальне поле, часто обирають тепловий насос типу “грунт-вода”. Він працює стабільніше, не потребує наявності альтернативного джерела тепла на випадок сильних морозів і може забезпечувати особливо економічне пасивне охолодження в літній сезон.

Геотермальний тепловий насос

• Закритий тип теплообмінника знижує потребу в великій кількості теплоносія
• Забезпечує приготування гарячої води для побутових потреб
• Відведене тепло можна використовувати для підігріву води в басейні або відводити в грунтові свердловини, створюючи “запас” на опалювальний сезон 
• СОР від 3 до 6 (опалення)
• EER від 13 до 26 (пасивне охолодження)
• Підійде для приватних будинків, адміністративних будівель, комунальних закладів

Переваги:

• Не потребує розморожування
• Найвища ефективність
• Без зовнішнього обладнання
• Додаткове джерело тепла не потрібне, але рекомендовано

Недоліки:

• Вищі початкові інвестиції, порівняно з іншими системами
• Більш складна система - обмежена кількість кваліфікованих монтажних компаній-інсталяторів

Модельний ряд теплових насосів ТМ Dimplex дозволяє підібрати оптимальний тип і потужність теплового насоса під потреби будівлі будь-якої площі - від 100 до 10 000  м2. Залишайте заявку на сайті й отримайте кваліфіковану консультацію з підбору, вартості та етапності виконання робіт із встановлення теплового насоса.