Как выбрать тепловой насос

Тепловой насос выгоден, если загородный дом предназначен для постоянного проживания. Для летней дачи - уже нет. Промежуточные варианты требуют оценки срока окупаемости. Имеет значение и отапливаемая площадь: ТН тем эффективнее, чем она больше (>100 м). Для расчёта важен и вид заменяемого топлива. Первоначальная стоимость оборудования и работ по его установке может показаться большой. Но стоимость получаемого тепла в итоге будет гораздо ниже, чем при отоплении дизельным топливом, электричеством или сжиженным газом, Для средней полосы России срок окупаемости ТН, установленного взамен котла на сжиженном газе (или твердотопливного), составит около 10 лет (с учётом расходов на электроэнергию). Причём эта оценка не учитывает затраты на поддержание запаса топлива и его доставку.

СКОЛЬКО это БУДЕТ СТОИТЬ

Грубую оценку затрат можно выполнить, выбрав модель ТН из расчёта 100 Вт на 1 м отапливаемой площади. Если использовать ТН на основе геотермального коллектора, то полученную цифру нужно умножить на 2,2 - цена работ по устройству коллектора всегда выше стоимости оборудования. Ошибка может достигать 30% в любую сторону. Имеют значение материалы, из которых построен дом, качество его утепления. особенности расположения, климатический регион, тип грунта. Поэтому есть смысл заказать полноценный проект профессионалам, ведь ошибка в расчётах в любую сторону чревата увеличением затрат. Если мощность ТН окажется недостаточной, придётся использовать дополнительный источник тепла, а избыточная приведёт к удорожанию оборудования и земляных работ.

ТИП и ПЛОЩАДЬ КОЛЛЕКТОРА

Значительная часть используемых сегодня в частном секторе ТН - геотермальные, извлекающие энергию из грунта или грунтовых вод. В этом случае нужен протяжённый грунтовый коллектор - либо горизонтальный, либо вертикальный (так называемый зонд). Тип коллектора и стоимость земляных работ зависят от свойств грунта. Чем выше его водонасыщение, тем больше энергии способен накопить грунт. У песка, например, слишком низкая теплоотдача.

Горизонтальный коллектор обычно закладывают на глубину 1,5 м. Площадь участка под него примерно оценивают из расчёта 25 Вт теплосъёма на 1 м грунта. То есть площади под коллектор нужно будет в 4 раза больше, чем общая площадь отапливаемого дома. Ещё 10-15% нужно прибавить на съём тепла для горячего водоснабжения. Над коллектором нельзя ничего строить, сажать растения с развитой корневой системой или укладывать дорожки с покрытием. Допустимы травяной газон, клумбы, открытые грядки с зеленью или грунтовые дорожки.

Если нужной площади нет или грунт не оптимален для эффективного теплосъёма, следует остановиться на зондах. Это универсальный вариант, дающий гарантированный теплосъём практически в любой климатической зоне. Оптимальная глубина скважин - 80-100 м, а их число в средней полосе определяют из расчёта 35 Вт теплосъёма на 1 м глубины. Минимальная дистанция между соседними скважинами должна быть не менее 6 м.

ГРУНТОВЫЕ ВОДЫ

Возможность их использования определяют по результатам гидрогеологического обследования участка. В случае положительного результата есть возможность заметно снизить первоначальные затраты, так как дорогостоящий грунтовый коллектор не нужен. Дебет скважины должен быть достаточен, чтобы обеспечить необходимый теплосъём из расчёта 3 кВт на 1 м поднимаемой воды. Для организации теплосъёма бурят скважину «на песок», подобную той, что используется в качестве источника воды. Более того, это может быть одна и та же скважина. Но понадобится ещё одна, через которую воду надо закачивать обратно в тот же водоносный горизонт. Иногда таких скважин приходится делать две, поскольку грунт поглощает воду медленнее, чем отдаёт.

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Если ТН используется не только для отопления, но и в качестве источника горячей воды для бытовых нужд, то для её приготовления понадобится бойлер. Некоторые модели бойлеров, например Viessmann Vitocell 100-В, позволяют подключать в качестве дополнительного источника тепла гелиоколлектор. Предусмотрено применение ТЭНов, которые могут автоматически включаться системой при пиковых или внеплановых нагрузках: например, если в доме гости или активно используется бассейн.
В отопительном контуре может быть установлен резервный проточный водонагреватель, например, на случай аномального похолодания, когда мощности ТН может оказаться недостаточно для поддержания в доме комфортной температуры.

Для оптимизации работы системы, скорее всего, понадобится буферная ёмкость отопительного контура из расчёта 25 л/кВт номинальной мощности установленного ТН. Некоторые тепловые насосы могут работать не только на обогрев, но и на охлаждение летом. Для этого обычно подключают дополнительные гидравлические элементы. Для управления микроклиматом в доме могут быть использованы расширения для организации автоматического климат-контроля и дистанционного управления тепловым насосом и отопительными контурами.

ВОЗДУШНЫЙ ТЕПЛОВОЙ НАСОС

Отличие воздушного ТН, наружный блок которого внешне напоминает кондиционер, а внутренний - настенный котёл, заключается в том, что тепло он забирает прямо из уличного воздуха. Это существенно упрощает систему и снижает её стоимость. Однако есть и ограничение: использовать его можно только при температуре не ниже -20 В более холодных регионах воздушный ТН можно использовать в сочетании с обычным отопительным котлом. В этом случае ТН работает до тех пор, пока наружная температура не опустится ниже предельного значения, после чего автоматика включает котёл.

СКОЛЬКО ПОТРЕБЛЯЕТ ТН

Показатель эффективности ТН - коэффициент преобразования СОР. Это отношение количества тепла, отдаваемого в систему отопления и горячего водоснабжения, к количеству потребляемой им электроэнергии. СОР меняется в зависимости от режима работы ТН, но для каждого из них есть показатель, позволяющий оценить среднюю эффективность его работы и электропотребление. Так, СОР геотермальных ТН Viessmann может колебаться в пределах от 4,6 до 5,01 в зависимости от модели, то есть при затратах 1 кВт электроэнергии производится от 4,6 до 5,01 кВт тепла. При площади помещений дома 150 м для его отопления и горячего водоснабжения потребуется (150 х 0,1) х 1,1 = 16,5 кВт тепла. Поделив 16,5 на 4,6, получим около 3,59 кВт - такую мощность нужно предусмотреть при подведении электроэнергии.

Для воздушных ТН ситуация сложнее, так как они работают с большим диапазоном температур наружного воздуха: от -20 до +35С. В этом случае стоит посмотреть документацию на ТН, где приведены данные для разных режимов. Так, для теплового насоса Viessmann Vitocal l00-S AWB 101.A12 при температуре на улице +7 °С номинальная тепловая мощность - 11,5 кВт. СОР равен 4,7, электропотребление - 2,45 кВт. А при температуре на улице -7С тепловая мощность составит 7,5 кВт, СОР будет равен 2,7, электропотребление - 2,77 кВт.