Тепловой насос для отопления дома воздух вода
Тепловой насос воздух-вода для отопления дома — это установка, которая берёт тепло наружного воздуха и отдаёт его воде в радиаторах или тёплом полу. Расчётная температура наиболее холодной пятидневки для Киева — около −22 °C, и именно эти несколько суток в году становятся аргументом против воздушных машин. На деле тепловой насос воздух вода для отопления дома считают по всему сезону: основная масса отопительных часов приходится на диапазон от +7 до −10 °C. Ниже — что даёт схема, как падает мощность в мороз, откуда берётся бивалентная точка и сколько электродогрева в счёте.
Что даёт схема воздух-вода
Тепло из наружного воздуха уходит в водяной контур — радиаторы, тёплый пол, бойлер горячей воды, — а не в комнатный воздух. Такая машина заменяет котёл целиком: сохраняются обвязка, приборы отопления и погодозависимая автоматика. Скважин и земляных работ не требуется — блок ставится у стены. Отличия от схемы воздух-воздух, которая греет только комнатный воздух и не готовит горячую воду, — на странице про тепловой насос воздух-воздух, общее сравнение схем — про тепловой насос для дома.
Тепловой насос воздух вода для отопления дома: мощность в мороз
Воздушный контур отличается от грунтового тем, что источник холодеет вместе с ростом теплопотерь: при −15 °C дому нужен максимум, а машина выдаёт меньше номинала. Ориентиры для подачи 35 °C (методика EN 14511):
| Наружная температура | COP (подача 35 °C) | Доля номинальной мощности |
|---|---|---|
| +7 °C | 4,0–4,5 | 100 % |
| +2 °C | 3,2–3,6 | около 90 % |
| −7 °C | 2,4–2,8 | 70–80 % |
| −15 °C | 1,9–2,2 | 55–65 % |
Второй множитель — температура подачи: при 55 °C в радиаторах машина теряет около трети эффективности против 35 °C в тёплом полу, поэтому подачу поднимают только в морозы. Инверторный компрессор долго работает на частичной нагрузке вместо пусков на полную мощность, и там COP выше. По этой логике построены Thermia iTec и тепловой насос для отопления Thermia Athena.
Бивалентная точка: граница между компрессором и электродогревом
Бивалентная точка — наружная температура, при которой кривая мощности насоса пересекается с кривой теплопотерь дома. Выше неё компрессор покрывает отопление полностью, ниже дефицит закрывает второй генератор. Воздушный тепловой насос для отопления монтируют по одной из трёх схем.
- Моноэнергетическая схема. Второй генератор — встроенный электронагреватель; самый распространённый вариант для частного дома, без дымохода и топлива.
- Параллельная бивалентная схема. Насос работает вместе с газовым или твердотопливным котлом, автоматика передаёт нагрузку по температуре.
- Альтернативная схема. Ниже точки переключения насос останавливается, дом греет котёл.
Отдельно задаётся режим второго источника: в параллельном нагреватель закрывает только нехватку мощности, а компрессор продолжает отдавать тепло с COP около 2; в альтернативном насос ниже заданной температуры останавливается совсем. Для воздушных машин берут параллельный режим.
| Бивалентная точка | Доля сезонного тепла от насоса | Что это значит на практике |
|---|---|---|
| −20 °C и ниже | практически 100 % | моновалентный режим, максимальный типоразмер, оборудование избыточно 90 % сезона |
| −10…−12 °C | около 95 % | сбалансированный вариант для утеплённого дома |
| −5…−7 °C | около 85–90 % | меньший типоразмер, догрев работает несколько десятков часов за зиму |
Значения ориентировочные — для Киевской области и дома с нормальным утеплением. Точную точку даёт пересечение кривой теплопотерь объекта с характеристикой модели, то есть расчёт, а не каталог; методика — на странице про подбор теплового насоса для дома.
Сколько электродогрева попадает в сезонный счёт
Нагреватель ставить стоит, но не как основной источник: он перекрывает пик в −18…−22 °C, даёт разовый нагрев бойлера до 60 °C против легионеллы и страхует систему во время сервиса наружного блока. Страх «всю зиму греет ТЭН» — путаница между температурой и количеством часов: часов с −15 °C и ниже в лесостепной зоне единицы процентов за сезон, и даже тогда нагреватель закрывает лишь разницу между теплопотерями и тем, что выдал компрессор.
Долю догрева считают не в киловатт-часах тепла, а в киловатт-часах электроэнергии. Нагреватель работает с коэффициентом 1, а насос за сезон выдаёт в 3–3,5 раза больше тепла, чем потребляет. Если догрев даёт 10 % сезонного тепла, а насос с сезонным COP 3,5 — остальные 90 %, на нагреватель придётся около четверти потребления; снижение его доли с 10 % до 5 % убирает половину этой величины. Разгоняют эту долю типовые ошибки пусконаладки:
- Нагреватель в режиме постоянной готовности вместо работы по градусо-часам дефицита.
- Слишком крутая кривая отопления: подача 50 °C там, где хватает 38 °C.
- Горячая вода до 55 °C исключительно ТЭНом вместо компрессора с антилегионельной программой.
- Разморозка, которую система закрывает электричеством, потому что в контуре мало воды.
Поэтому машину оценивают по сезонному коэффициенту: тепло за сезон, делённое на потреблённую электроэнергию вместе с догревом. Счётчик насоса и журнал контроллера дают эту цифру за первый сезон.
Циклы разморозки испарителя
Иней появляется не в самый лютый мороз, а во влажном диапазоне примерно от +7 до −5 °C; при −15 °C воздух сухой, и намерзание заметно меньше. Реверсивный цикл забирает тепло из водяного контура, поэтому требования простые:
- Объём воды в контуре. Ориентир — около 10 л на 1 кВт мощности. Если петель мало или стоят термоголовки, нужен буферный бак Thermia WT-V, иначе цикл обрывается и догревает ТЭН.
- Частота и длительность. Во влажную погоду цикл повторяется раз в 40–90 минут и длится несколько минут — за сезон небольшая доля тепла.
- Отвод конденсата. Вода из поддона зимой замерзает: нужны дренажный слой щебня, подъём блока над снегом и отвод от фундамента.
- Место установки. Ниши и глухие углы дают рециркуляцию: машина «видит» температуру ниже фактической и размораживается чаще.
Бивалентная точка у моделей Thermia
| Модель | Тип | Ориентир по бивалентной точке |
|---|---|---|
| Thermia Athena | воздух-вода, инверторная | −10…−12 °C при подборе на утеплённый дом, ниже — параллельный электродогрев |
| Thermia iTec | воздух-вода | −7…−10 °C, догрев вступает раньше, зато меньше типоразмер |
| Thermia Atlas | грунт-вода | точка не задаётся: мощность из грунта не зависит от мороза, режим моновалентный |
Цифры — ориентир для дома с нормальным утеплением под Киевом, а не паспортная характеристика: точка сдвигается вместе с теплопотерями и температурой подачи. Инверторный компрессор здесь принципиален: долгая работа на частичной мощности даёт и ресурс, и сезонную эффективность.
Цена комплекта и стоимость киловатт-часа
Разовая часть: наружный блок, гидромодуль с электронагревателем, буферная ёмкость, бойлер горячей воды, обвязка, дренаж, опора, силовая линия. По сравнению с грунтовой схемой нет самого дорогого пункта — коллектора или скважин (детали — на странице про тепловой насос земля-вода).
Сама бивалентная точка — развилка между стоимостью оборудования и стоимостью киловатт-часов: шаг вниз означает следующий типоразмер компрессора, более крупный блок и нередко увеличенную мощность на вводе, шаг вверх — машину дешевле, но больше часов нагревателя с коэффициентом 1. Точную сумму считаем по теплопотерям объекта, комплектации — в каталоге в каталоге тепловых насосов для отопления дома.
Расчёт, поставка и монтаж
Noviterm — официальный дистрибьютор шведских тепловых насосов Thermia в Украине с 2007 года. Считаем теплопотери, подбираем типоразмер под заданную бивалентную точку, монтируем под ключ по Киеву и области, настраиваем кривую отопления и режим догрева. Адрес: Киев, ул. Академика Туполева, 19, оф. 39. Звоните: +380 44 229-17-79 — скажем, какой типоразмер и схема подходят вашему дому.