Тепловий насос для опалення будинку повітря вода
Тепловий насос повітря-вода для опалення будинку — це установка, яка бере тепло зовнішнього повітря й віддає його воді в радіаторах або теплій підлозі. Розрахункова температура найхолоднішої п’ятиденки для Києва — близько −22 °C, і саме ці кілька діб на рік стають аргументом проти повітряних машин. Насправді тепловий насос повітря вода для опалення будинку рахують за всім сезоном: основна маса опалювальних годин припадає на діапазон від +7 до −10 °C. Нижче — що дає схема, як падає потужність на морозі, звідки береться бівалентна точка і скільки електродогріву в рахунку.
Що дає схема повітря-вода
Тепло із зовнішнього повітря йде у водяний контур — радіатори, тепла підлога, бак гарячої води, — а не в кімнатне повітря. Така машина замінює котел цілком: залишаються обв’язка, опалювальні прилади й погодозалежна автоматика. Свердловин і земляних робіт не потрібно — блок стає біля стіни. Відмінності від схеми повітря-повітря, яка гріє лише кімнатне повітря й не готує гарячу воду, — на сторінці про тепловий насос повітря-повітря, загальне порівняння схем — про тепловий насос для дому.
Тепловий насос повітря вода для опалення будинку: потужність на морозі
Повітряний контур відрізняється від ґрунтового тим, що джерело холоднішає разом зі зростанням тепловтрат: за −15 °C будинку потрібен максимум, а машина видає менше за номінал. Орієнтири для подачі 35 °C (методика EN 14511):
| Зовнішня температура | COP (подача 35 °C) | Частка номінальної потужності |
|---|---|---|
| +7 °C | 4,0–4,5 | 100 % |
| +2 °C | 3,2–3,6 | близько 90 % |
| −7 °C | 2,4–2,8 | 70–80 % |
| −15 °C | 1,9–2,2 | 55–65 % |
Другий множник — температура подачі: при 55 °C у радіаторах машина втрачає близько третини ефективності проти 35 °C у теплій підлозі, тому подачу піднімають лише в морози. Інверторний компресор довго працює на частковому навантаженні замість пусків на повну потужність, і там COP вищий. За цією логікою побудовані Thermia iTec та тепловий насос для опалення Thermia Athena.
Бівалентна точка: межа між компресором і електродогрівом
Бівалентна точка — зовнішня температура, за якої крива потужності насоса перетинається з кривою тепловтрат будинку. Вище неї компресор покриває опалення повністю, нижче дефіцит закриває другий генератор. Повітряний тепловий насос для опалення монтують за однією з трьох схем.
- Моноенергетична схема. Другий генератор — вбудований електронагрівач; найпоширеніший варіант для приватного будинку, без димаря й палива.
- Паралельна бівалентна схема. Насос працює разом з газовим або твердопаливним котлом, автоматика передає навантаження за температурою.
- Альтернативна схема. Нижче точки перемикання насос зупиняється, будинок гріє котел.
Окремо задають режим другого джерела: у паралельному нагрівач закриває лише нестачу потужності, а компресор далі віддає тепло з COP близько 2; в альтернативному насос нижче заданої температури зупиняється зовсім. Для повітряних машин беруть паралельний режим.
| Бівалентна точка | Частка сезонного тепла від насоса | Що це означає на практиці |
|---|---|---|
| −20 °C і нижче | практично 100 % | моновалентний режим, максимальний типорозмір, обладнання надлишкове 90 % сезону |
| −10…−12 °C | близько 95 % | збалансований варіант для утепленого будинку |
| −5…−7 °C | близько 85–90 % | менший типорозмір, догрів працює кілька десятків годин за зиму |
Значення орієнтовні — для Київської області та будинку з нормальним утепленням. Точну точку дає перетин кривої тепловтрат об’єкта з характеристикою моделі, тобто розрахунок, а не каталог; методика — на сторінці про підбір теплового насоса для будинку.
Скільки електродогріву потрапляє в сезонний рахунок
Нагрівач ставити варто, але не як основне джерело: він перекриває пік у −18…−22 °C, дає разовий нагрів бака до 60 °C проти легіонели й страхує систему під час сервісу зовнішнього блока. Страх «усю зиму гріє ТЕН» — плутанина між температурою і кількістю годин: годин із −15 °C і нижче в лісостеповій зоні одиниці відсотків за сезон, і навіть тоді нагрівач закриває лише різницю між тепловтратами й тим, що видав компресор.
Частку догріву рахують не в кіловат-годинах тепла, а в кіловат-годинах електроенергії. Нагрівач працює з коефіцієнтом 1, а насос за сезон видає у 3–3,5 раза більше тепла, ніж споживає. Якщо догрів дає 10 % сезонного тепла, а насос із сезонним COP 3,5 — решту 90 %, на нагрівач припаде близько чверті споживання; зниження його частки з 10 % до 5 % прибирає половину цієї величини. Розганяють цю частку типові помилки пусконалагодження:
- Нагрівач у режимі постійної готовності замість роботи за градусо-годинами дефіциту.
- Занадто крута крива опалення: подача 50 °C там, де вистачає 38 °C.
- Гаряча вода до 55 °C виключно ТЕНом замість компресора з антилегіонельною програмою.
- Розморожування, яке система закриває електрикою, бо в контурі мало води.
Тому машину оцінюють за сезонним коефіцієнтом: тепло за сезон, поділене на спожиту електроенергію разом із догрівом. Лічильник насоса та журнал контролера дають цю цифру за перший сезон.
Цикли розморожування випарника
Іній з’являється не в найлютіший мороз, а у вологому діапазоні приблизно від +7 до −5 °C; за −15 °C повітря сухе, і намерзання помітно менше. Реверсивний цикл забирає тепло з водяного контуру, тому вимоги прості:
- Об’єм води в контурі. Орієнтир — близько 10 л на 1 кВт потужності. Якщо петель мало або стоять термоголовки, потрібен буферний бак Thermia WT-V, інакше цикл обривається і догріває ТЕН.
- Частота й тривалість. У вологу погоду цикл повторюється раз на 40–90 хвилин і триває кілька хвилин — за сезон невелика частка тепла.
- Відведення конденсату. Вода з піддону взимку замерзає: потрібні дренажний шар щебеню, підняття блока над снігом і відведення від фундаменту.
- Місце встановлення. Ніші та глухі кути дають рециркуляцію: машина «бачить» температуру нижчу за фактичну і розморожується частіше.
Бівалентна точка в моделях Thermia
| Модель | Тип | Орієнтир за бівалентною точкою |
|---|---|---|
| Thermia Athena | повітря-вода, інверторна | −10…−12 °C при підборі на утеплений будинок, нижче — паралельний електродогрів |
| Thermia iTec | повітря-вода | −7…−10 °C, догрів вступає раніше, зате менший типорозмір |
| Thermia Atlas | ґрунт-вода | точка не задається: потужність із ґрунту не залежить від морозу, режим моновалентний |
Цифри — орієнтир для будинку з нормальним утепленням під Києвом, а не паспортна характеристика: точка зсувається разом із тепловтратами й температурою подачі. Інверторний компресор тут принциповий: довга робота на частковій потужності дає і ресурс, і сезонну ефективність.
Ціна комплекту й вартість кіловат-години
Разова частина: зовнішній блок, гідромодуль з електронагрівачем, буферна ємність, бак гарячої води, обв’язка, дренаж, опора, силова лінія. Порівняно з ґрунтовою схемою немає найдорожчого пункту — колектора чи свердловин (деталі — на сторінці про тепловий насос земля-вода).
Сама бівалентна точка — розвилка між вартістю обладнання й вартістю кіловат-годин: крок униз означає наступний типорозмір компресора, більший блок і нерідко збільшену потужність на вводі, крок угору — дешевшу машину, але більше годин нагрівача з коефіцієнтом 1. Точну суму рахуємо за тепловтратами об’єкта, комплектації — у каталозі на сторінці теплових насосів Thermia.
Розрахунок, постачання й монтаж
Noviterm — офіційний дистриб’ютор шведських теплових насосів Thermia в Україні з 2007 року. Рахуємо тепловтрати, підбираємо типорозмір під задану бівалентну точку, монтуємо під ключ по Києву та області, налаштовуємо криву опалення й режим догріву. Адреса: Київ, вул. Академіка Туполєва, 19, оф. 39. Телефонуйте: +380 44 229-17-79 — скажемо, який типорозмір і схема підходять вашому будинку.