geo-comfort@yandex.ru
Использование теплового насоса в качестве единственного источника отопления создает необходимость точного расчета теплопотерь дома. К сожалению, такой расчет не всегда является возможным ввиду ряда причин. Например, в реконструируемых домах можно просто не учесть какие-либо материалы (или их отсутствие) в наружных стенах. А каждый дополнительный кВт мощности теплового насоса стоит недешево! Поэтому обычно проще применить второй,
автономный источник тепла, работающий на дизельном топливе, дровах или сжиженном газе. В этом случае тепловой насос можно выбрать мощностью на 20-30% меньше, чем требуется для восполнения максимальных теплопотерь дома. При такой схеме отопления производительности теплового насоса будет хватать на 90% отопительного сезона, а на оставшиеся 10% будет подключаться дополнительный теплогенератор. Подбирая оборудование подобным образом, Вы получите оптимальное соотношение между вложенными средствами и параметрами экономической эффективности.
У тепловых насосов бывает несколько режимов работы: моновалентный, бивалентный, моноэнергетический.
В зависимости от уровня потребления используют ту или иную комбинацию, но, в любом случае, необходимо просчитать теплопотери здания, чтобы определить мощность необходимого оборудования.
Приближенный расчет теплопотребления в зависимости от отапливаемой площади
При использовании тепловых насосов следует позаботиться об утеплении здания и установке стеклопакетов с низкой теплопроводностью. Теплопотери должны быть снижены до 40-80 Вт/м2. Это вполне реальная задача с учетом того, что сейчас нет недостатка в современных теплоизоляционных материалах и энергосберегающих окнах.
Для расчета можно использовать следующие приближенные данные:
Дом с пассивным энергопотреблением -10 Вт/м2
Энергосберегающий дом -40 Вт/м2
Новое здание (хорошая теплоизоляция) -50 Вт/м2
Дом (нормальная теплоизоляция) -80 Вт/м2
Дом старой постройки (без специальной теплоизоляции)-120 Вт/м2
Пример:
Здание 180 м2 с хорошей теплоизоляцией: по результатам приближенного расчета, теплопотребление составляет 9 кВт. Расчетные теплопотери: 180*50=9 кВт. Учитываем временное отключение света: 3*2=6 часов. В связи с инертностью здания, 2 часа можно не учитывать.
Окончательный расчет: 9кВт*24 часа=216 кВт ч
216 кВт ч/(18 ч+2 ч)=10,8 кВт
Вывод: для такого дома необходимо установить тепловой насос мощностью 10,8 кВт.
Для простоты расчета необходимо к теплопотерям дома прибавить 20%, т.е к 9кВт необходимо добавить 20% мощности.
В данном расчете не учтена функция приготовления горячей воды для технических нужд.
Прибавка на приготовление горячей воды
Обычно «закладывают» максимальный расход горячей воды в количестве около 50 л на человека в сутки, при температуре примерно 45 ºC. Это соответствует дополнительному теплопотреблению около 0,35 кВт на человека в сутки. Следовательно, если в доме проживает 4 чел., потребление составит 4*0,35 кВт=1,4 кВт
Окончательная мощность теплового насоса: 10,8+1,4=12,4 кВт
Моновалентный режим работы теплового насоса
При моновалентном режиме работы тепловой насос используют в качестве единственного источника тепла, обеспечивающего все теплопотребление здания. Чтобы определить необходимую тепловую нагрузку, необходимо учесть прибавку на периоды аварийного отключения света. Подача электроэнергии может быть прервана максимум 3 раза по 2 часа в течение суток.
Моноэнергетический режим работы теплового насоса
Моноэнергетический режим подразумевает использование второго теплогенератора с тем же видом энергии (электрический ток). В режиме отопления теплонасосную установку дополняют работающим от электроэнергии теплогенератором (например, электрическим тэном, который производит догрев теплоносителя в системе отопления до необходимой температуры).
Включение дополнительного теплогенератора может осуществляться автоматически в зависимости от температуры наружного воздуха (погодозависимые и комнатные датчики позволяют контроллеру управлять процессом подключения/отключения тэна). Обычно так происходит в самые холодные дни зимы. Учитывая, что таких дней не так уж и много, включаются «догреватели» нечасто. НО, при такой схеме отопления можно выбрать тепловой насос мощностью на 15-30% меньше, и тем самым сэкономить на самом насосе и на его установке немалые средства.
Мощности выбранного насоса хватит на 90-95% отопительного периода.
Бивалентный режим работы теплового насоса
Тепловой насос в режиме отопления дополняется вспомогательным котлом для жидкого или газообразного топлива. Включение дополнительного котельного оборудования может осуществляться контроллером по сигналу погодозависимой автоматики, либо внутренним температурным датчиком - в зависимости от наружной температуры и теплопотребления.
Бивалентный режим выгоднее использовать при капитальном ремонте, подключая тепловой насос к уже имеющемуся отопительному оборудованию.