Как выбрать тепловой насос?

На практике процесс переноса тепла достаточно простой: тепло попадает на наружный теплообменник (испаритель), в котором циркулирует жидкая фаза фреона. В испарителе создается низкое давлении, при котором фреон выкипает, тем самым забирая тепло с наружного воздуха. При этом происходит изменение агрегатного состояния фреона из жидкой фазы в газообразное. При этом температура на испарителе всегда ниже на 5-8 ˚С, чем температура окружающей среды. Пример: при температуре наружного воздуха -22 ˚С, температура на испарителе теплового насоса (наружный блок) -30 ˚С. Разница температуры 5-8 ˚С – это количество тепла, которое тепловой насос переносит в ваш дом.
После перехода в газообразное состояние фреон попадает на компрессор, который сжимает хладагент, тем самым повышая его теплоемкость. Далее горячий сжатый газ попадает на внутренний блок теплового насоса (конденсатор), где при контакте с теплоносителем (вода, незамерзающая жидкость) через пластинчатый теплообменник происходит теплообмен и передача тепла от фреона к теплоносителю. Конечно этот процесс не может происходить бесконтрольно, поэтому в тепловом насосе установлен контроллер с набором датчиков для контроля за каждым этапом работы теплового насоса.

Правильный выбор теплового насоса можно разделить на несколько этапов.

Этап 1: Типы тепловых насосов

Тепловые насосы по принципу работы делятся на: водяные, грунтовые и воздушные.

Водяные тепловые насосы переносят в систему тепло из водоема, реки и т. д. Основной принцип заключается в наличии такого водоема, озера на участке или в непосредственной близости от дома. Этот тип тепловых насосов малоиспользуемый и имеет ряд ограничений, среди которых: сложность в подборе теплообменника, частое обслуживание и уход за оборудованием, экологические проблемы (вымораживание водоема, гибель рыбы).

Грунтовые тепловые насосы переносят тепло с помощью скважин с зондами. Этот тип тепловых насосов имеет высокий коэффициент СОР и не теряет производительность в зимний период. Тем не менее установка данного типа оборудования имеет свои недостатки:

Необходимость наличия участка земли, который в дальнейшем не может эксплуатироваться в качестве сада, огорода.
При использовании такой системы только на тепло, через 2 года эффективность теплового насоса падает на 30-40 %.
Сложность подбора – вся эффективность зависит от глубины скважин, наличия грунтовых вод, правильной и грамотной прокладки зондов.
При наличии неполадок в системе подземных коллекторов тепловой насос перестает работать. Починить такую поломку очень проблематично и дорого.
Большая стоимость. При правильном подборе и грамотном проектировании стоимость данного решения возрастает на 80-100 % по сравнению с воздушным тепловым насосом.
Длительная окупаемость. При значительных инвестициях в оборудование окупаемость данного решения составляет более 10 лет.

Воздушные тепловые насосы забирают тепло из наружного воздуха. За последние два десятилетия воздушные тепловые насосы стали оптимальным выбором для нового строительства и реконструкции систем отопления. Данный тип насосов имеет максимальную эффективность при минимальных капитальных затратах. К плюсам также можно отнести:

Простота в монтаже – на установку теплового насоса воздух-вода необходимо всего два дня.
Высокий коэффициент СОР – от 5 и выше.
Небольшие габариты позволяют установить тепловой насос в доме, квартире, небольшом офисе или даче.
Легкость контроля и обслуживания – всю необходимую информацию тепловой насос выводит на панель управления, любые неисправности ремонтируются в течении 1-2 дней.
Возможность подключения тарифа на отопление электричеством 3000 кВт*ч/месяц и 2-зонного тарифа “день-ночь”.

Этап 2: Определение необходимой мощности теплового насоса

После определения типа теплового насоса переходим к подбору его необходимой мощности.

Для выбора теплового насоса необходим теплотехнический расчет, то есть максимальные теплопотери дома в зимний период. Данный расчет проводят на основе конструкции стен, толщины утеплителя кровли, пирожка пола и типа окон. Все данные сводятся в таблицу, также учитывается инфильтрация через окна, дверные проемы и дымоходы. Не стоит забывать о количестве тепла на нагрев приточной вентиляции, если таковая предусматривается или установлена в доме.

Этап 3: Правильный выбор теплового насоса

После определения необходимой мощности оборудования приступаем к подбору ТН.

Важно понимать, что любой тепловой насос имеет запас прочности при определенных температурах наружного воздуха. Большинство производителей тепловых насосов указывают в каталогах не номинальную производительность, а максимальную мощность теплового насоса. Это значит, что подобрав тепловой насос на 25 кВт по каталогу вы имеете максимальную мощность при определенных параметрах наружного воздуха и температуре теплоносителя. Зачастую это температура наружного воздуха +7 ˚С и +35 ˚С теплоноситель на выходе из теплового насоса. При снижении температуры наружного воздуха производительность теплового насоса уменьшается, поэтому при подборе необходимо обращать внимание на производительность при номинальном режиме работы. Важным показателем в работе теплового насоса является температура теплоносителя: чем она выше – тем меньше тепла выдаст тепловой насос. Самым эффективным диапазоном работы воздушного теплового насоса является температурный режим от +35 ˚С до +45 ˚С в системе отопления.

Тепловые насосы Mycond хорошо подходят для использования в системах отопления теплый пол, теплые стены и нагрев горячей воды с максимальной температурой до +50 ˚С.

Этап 4: Насос для отопления – как выбрать

Существует два способа подбора воздушного теплового насоса:

1) Для покрытия 100 % отопительного периода – тепловой насос работает всю зиму без резервного источника тепла. При таком подборе к рассчитанной мощности системы отопления необходимо добавить коэффициент запаса 25-30 %. Большую часть отопительного сезона тепловой насос будет работать с частичной загрузкой и лишь при пиковых нагрузках использовать весь свой потенциал. Данный способ подбора не самый оптимальный, но дорогой.

2) Второй способ – подбор теплового насоса для отопления 90-95 % отопительного периода. При этом оборудование резервируется с помощью электрического котла или встроенного ТЭНа. Этот способ позволяет сэкономить значительные средства на покупке теплового насоса и максимально эффективно использовать его ресурс зимой.

Выводы

Стоит внимательно отнестись к покупке теплового насоса, ведь-это сердце вашего дома. Инвестиции в тепловой насос быстро вернутся при правильном подборе, эксплуатации и своевременном обслуживании его компонентов.