Повітряний тепловий насос зберігає працездатність до −25 °C, але фізику не обдуриш: що холодніше надворі, то менше тепла він видає і то більше його потребує будинок. Ці дві криві рухаються назустріч одна одній і в певній точці перетинаються. Саме навколо цього перетину будується бівалентна схема опалення — зв’язка теплового насоса з котлом, у якій кожне джерело вмикається тоді, коли працює найвигідніше. Найчастіше такий гібрид збирають у будинках, де котел уже встановлений і ще чесно служить.

Точка бівалентності: де перетинаються дві криві

Точкою бівалентності називають зовнішню температуру, за якої тепловіддача насоса ще впритул покриває тепловтрати будинку; в літературі трапляється й назва «точка рівноваги». Тепліше за цю позначку насос опалює сам. Холодніше — самотужки вже не встигає, і різницю має компенсувати друге джерело: газовий, електричний чи твердопаливний котел.

Днів, коли мороз тримається нижче від цієї точки, за сезон набирається небагато, тож більшу частину зими базове навантаження несе насос, який з однієї кіловат-години електрики віддає в систему в кілька разів більше теплової енергії. Саме тому гібрид економічно виправданий навіть тоді, коли котел лишається в схемі назавжди. Звідки береться цей виграш, детально пояснює принцип роботи теплового насосу.

Точка бівалентності — величина не паспортна, а проєктна, і її можна зсувати. Утеплення будинку зменшує тепловтрати — точка опускається. Перехід системи на нижчу температуру подачі теж грає на боці насоса. Зрештою, можна закласти потужнішу модель. Завдання проєктувальника — знайти баланс, за якого насос покриває основну частину сезону, але не простоює переоціненим у м’яку погоду.

Коли бівалентна схема опалення доречна

Універсальної відповіді немає — усе вирішують стан будинку, котла та електромережі. Гібрид виправданий, коли справний котел уже встановлений і списувати його передчасно. Коли будинок має великі тепловтрати, а радіатори розраховані на високу температуру подачі, яку насосу взимку тримати невигідно. Коли виділеної електричної потужності не вистачає для насоса, здатного самотужки закрити піковий мороз. Нарешті, бівалентність — зручний шлях поетапної модернізації: спершу насос забирає базове навантаження, а після утеплення будинку від котла відмовляються остаточно. Окремий випадок — твердопаливний котел: у зв’язці з насосом він перетворюється зі щоденного обов’язку на джерело для найхолодніших тижнів, і дров за сезон іде відчутно менше.

Якщо ж котел доживає останні сезони, а будинок нормально утеплений, чесніше одразу порахувати повну заміну газового котла на тепловий насос: моновалентна система простіша, і доглядати одне джерело легше, ніж два.

Як автоматика ділить роботу між джерелами

Зв’язкою керує контролер теплового насоса. Він стежить за зовнішньою температурою, температурою подачі та кривою опалення і сам вирішує, коли будити котел, — жодних ручних перемикань і походів у котельню. У налаштуваннях закладено три базові сценарії:

Режим Вище точки бівалентності Нижче точки бівалентності
Альтернативний Працює тільки насос Насос зупиняється, все навантаження бере котел
Паралельний Працює тільки насос Насос працює далі, котел докладає різницю
Частково паралельний Працює тільки насос Джерела працюють разом, а в найглибший мороз лишається сам котел

Для газового чи електричного котла зазвичай обирають паралельний сценарій: насос не зупиняється й далі виробляє основну частину тепла, а котел лише догріває теплоносій до потрібної температури. Альтернативний режим доречний там, де нижче певної позначки насос експлуатувати невигідно, — скажімо, у старих високотемпературних радіаторних системах, яким у мороз потрібна справді гаряча подача.

На практиці це виглядає буденно: у морозну ніч контролер бачить, що температура подачі відстає від розрахункової кривої, і запускає котел; щойно надворі теплішає, догрів так само непомітно вимикається. Мешканці зміни джерел не відчувають — у кімнатах стала температура, а втручання людини зводиться до сезонного сервісу обох джерел.

У Thermia логіка догріву вбудована в штатний контролер: повітряний тепловий насос Thermia iTec автоматично підключає і відключає додаткове джерело за фактичною потребою будинку, тож власникові достатньо раз задати бажану кімнатну температуру. Сезонна ефективність повітряних моделей лежить у межах SCOP 3–5, тому автоматика тримає насос у роботі якнайдовше, а котел будить лише в пік холодів.

Окрім планового догріву, котел у бівалентній зв’язці виконує ще одну роль — резервну. Якщо насос зупиниться через збій електромережі чи на час сервісу, контролер переведе навантаження на другий контур, і будинок не вихолоне. Для власника це аргумент не менш вагомий, ніж економія: система з двома джерелами не має єдиної точки відмови.

З чого починається робочий гібрид

Наш об’єкт: Thermia Solid 26 на Троєщині

Thermia Solid 26 на Троєщині

У будинку площею 400 квадратних метрів встановлено тепловий насос потужністю 26 кВт. Будинок опалюється теплою підлогою, насос працює на опалення та гаряче водопостачання.

Ще об’єкти та відгуки клієнтів

З розрахунку. Потрібні фактичні тепловтрати будинку, температурний графік системи опалення й характеристика конкретної моделі — з них визначають точку бівалентності та вибирають сценарій для котла. Помилка в будь-який бік неприємна: надміру потужний насос працюватиме короткими циклами і швидше зношуватиметься, заслабкий — перекладе на котел завелику частку сезону. Компанія «Новітерм» постачає теплові насоси Thermia в Україну з 2007 року і підбір бівалентних схем починає саме з теплотехнічного розрахунку, а не з каталогу. Правильно порахований гібрид — це не компроміс, а план: сьогодні насос знімає з котла базу, завтра лишається в будинку сам.