Теплові насоси - це сучасне обладнання, яке застосовується для опалення, кондиціонування та ГВП. Вони витягують приховану теплову енергію з навколишнього середовища (води, повітря або ґрунту) і використовують її для економії електроенергії. Робота теплових насосів передбачає циркуляцію холодоагенту, який циклічно проходить через кілька етапів:
- Під час потрапляння у випарник, холодоагент перетворюється на газ і поглинає тепло від повітря, води або землі.
- Потім газоподібний холодоагент проходить через компресор, де стискається і нагрівається.
- Після цього холодоагент надходить у конденсатор і передає своє тепло воді.
- Нагріта вода використовується для перенесення тепла в системи опалення або кондиціонування.
- У підсумку, фреон потрапляє назад у випарник, повторюючи цикл заново.
Таким чином, ТН ефективно використовують тепло поновлюваних ресурсів, і, з урахуванням постійного зростання цін на електроенергію, є економічно вигідним вибором.
Види, переваги та застосування
На ринку існує кілька видів теплових насосів для опалення будинку: ґрунтові, водні та повітряні. Усі вони мають низку переваг. Одна з них - це високий коефіцієнт продуктивності тепла (COP). Наприклад, при використанні 1 кВт електрики, ТН може згенерувати від 3 до 5 кВт теплової енергії, залежно від типу. Такі результати є найкращими серед усіх типів опалювального обладнання.
Разом з цим, усі види теплових насосів для опалення будинку (за винятком насосів повітря-повітря) повинні працювати з низькотемпературними опалювальними системами - теплими підлогами, низькотемпературними радіаторами, теплими стінами.
Ще однією перевагою є широка сфера застосування таких пристроїв: це можуть бути як приватні житлові будинки, так і комерційні/державні установи.
Тепловий насос «повітря-вода»
ТН повітря-вода переважно використовуються для опалення приміщення, а також можуть забезпечити гарячу воду для побутових потреб. Однак сучасні теплові насоси мають додаткову функцію охолодження, що здійснюється шляхом викиду тепла з системи та надходження охолодженого теплоносія в систему кондиціонування. У цьому випадку, найкращою комбінацією з тепловим насосом є фанкойли, які ефективно опалюють та охолоджують великі приміщення. Серед таких пристроїв ми рекомендуємо моделі від компанії Olimpia Splendid, якість яких відповідає європейським стандартам. Крім того, фанкойли цього виробника мають особливий дизайн, який гармонійно впишеться в будь-який інтер'єр, доповнюючи його стиль та естетику.
ТН повітря-вода стали найпопулярнішими на світовому ринку і стають дедалі більш затребуваними серед українських споживачів. Середньорічні СОР і EER таких насосів мають досить високі показники - в середньому, 3,5. Крім того, пристрій має функцію гнучкої модуляції потужності, погодозалежну модуляцію і може автоматично налаштовуватися або бути налаштованим безпосередньо користувачем.
На нашому сайті представлені найкращі виробники ТН повітря-вода: Olimpia Splendid і Stiebel Eltron, які є провідними компаніями з виробництва теплових насосів та іншого обладнання.
Тепловий насос ґрунтовий «ґрунт-вода»
Теплові насоси ґрунт-вода використовують приховану енергію з найстабільнішого джерела - ґрунту. Цей тип насоса вирізняється високими показниками SСОР і SEER. Це пояснюється тим, що температура ґрунту на глибині від 70 метрів є стабільною. Значення SСОР і SEER для ґрунтових теплових насосів коливаються в діапазоні від 5 до 6.
Слід зазначити, що ґрунтові теплові насоси оснащені компресорами з низькою модуляцією потужності роботи, а для накопичення надлишкового тепла використовуються об'ємні буферні ємності. Накопичена енергія зберігається в ємності та використовується в міру необхідності, оптимізуючи роботу пристрою.
Ґрунтові теплові насоси підійдуть для обігріву великих будинків площею понад 300 м². Однак їхнє встановлення передбачає одне з двох рішень:
- монтаж за допомогою буріння свердловин з подальшим зануренням геотермальних зондів;
- монтаж за допомогою укладання труб, подібних до теплої підлоги, під землею.
Ці роботи вимагають додаткових ресурсів, часу і спеціалізованого обладнання.
Водяний - «вода-вода»
ТН вода-вода являють собою опалювальне обладнання, яке використовує теплову енергію ґрунтових вод або великих наземних водойм для обігріву будівлі.
Водяні теплові насоси мають найвищу продуктивність і коефіцієнти продуктивності тепла (СОР) і холоду (EER), які досягають показників 5-6.
Однак застосування теплових насосів вода-вода має деякі спірні моменти. Наприклад, встановлення в річці може спричинити пошкодження комунікацій суднами та завдавати потенційної шкоди водній фауні. А підземні джерела не завжди стабільні і можуть пересихати. У Європі застосування теплових насосів вода-вода суворо регулюється, і в Україні такі заходи, можливо, буде запроваджено в майбутньому.
Повітряні - «повітря-повітря»
Теплові насоси повітря-повітря, по суті, є інверторними кондиціонерами. Як і інші види ТН, вони мають внутрішній і зовнішній блоки. Усередині мідної магістралі циркулює холодоагент. У режимі опалення насос використовує низькопотенційне тепло навколишнього середовища. Внутрішній блок може бути різних типів: підлоговий, настінний, канальний або касетний, що забезпечує гнучкість у виборі пристрою для вашого приміщення.
Однак в опалювальний сезон не рекомендується використовувати ТН повітря-повітря як основний опалювальний прилад - через зниження його ефективності за дуже низьких температур.
В Україні середньорічний коефіцієнт корисної дії (COP) для ТН повітря-повітря становить приблизно 3,5. Однак за низьких температур COP зменшуватиметься, що вплине на загальну ефективність системи.
Тонкощі вибору
Під час розгляду варіантів і моделей теплових насосів для вашого приміщення необхідно врахувати кілька ключових аспектів. По-перше, потрібно відразу визначитися з типом обладнання. Як ми вже згадували, здебільшого вибір падає на теплові насоси повітря-вода, зважаючи на просту установку, досить бюджетну вартість і здатність працювати в приміщеннях до 250 м2.
Під час вибору будь-якого опалювального обладнання важливо провести теплотехнічний розрахунок - тобто прорахувати тепловтрати вашої будівлі. Потужність теплового насоса підбирають таким чином, щоб компенсувати втрати тепла через вікна, стіни, підлогу і дах. Сучасні енергоефективні будинки при вуличній температурі -22 ℃ можуть мати тепловтрати на рівні 40, або навіть 30 Вт на квадратний метр, що робить застарілими старі методи розрахунку, засновані на стандартних нормах (100 Вт на 1 квадратний метр). Такі розрахунки краще довірити кваліфікованим фахівцям, які зможуть надати точні дані про теплові втрати.
Наступним важливим аспектом є тип системи опалення. Купуючи тепловий насос, необхідно проєктувати низькотемпературну опалювальну систему з використанням теплих підлог і фанкойлів. Однак існують ТН, які здатні працювати і з радіаторами, що є великим плюсом у подальшій модернізації системи опалення в будинку, який уже обладнаний під високотемпературні системи. Наприклад, деякі моделі теплових насосів від компанії Stiebel Eltron здатні подавати на систему опалення теплоносій температурою від 35 до 75°C.
Коли йдеться про вибір виробника теплового насоса, варто віддавати перевагу відомим брендам, які мають бездоганну репутацію і надають офіційні гарантії на свою продукцію. Ми рекомендуємо найкращих виробників теплових насосів повітря-вода: Olimpia Splendid і Stiebel Eltron, які мають багаторічний досвід і користуються високою популярністю серед користувачів по всьому світу.
Вибір теплового насоса є складним процесом. Рекомендується звернутися до досвідчених фахівців, які зможуть підібрати найкращий варіант з огляду на ваші потреби, бюджет і конкретну ситуацію.
