geo-comfort@yandex.ru
Как видно из названия статьи, система отопления для теплового насоса должна быть низкотемпературной. Данное ограничение обусловлено физикой процесса, происходящей в холодильной машине. Чем выше температура входящей жидкости из геотермального контура или другого источника низкопотенциального тепла и ниже температура выходящего из теплового насоса теплоносителя, тем выше коэффициент преобразования (КОП).
Попросту говоря в этом случае вам придется меньше всего заплатить за отопление. Ниже приведена таблица для компрессоров Sanyo. Из таблицы видно, что при температуре приходящей от внешнего контура +5С (верхняя строка) и выходящей в теплый пол +35С (левая колонка) мощность составит 15582 ватта (15,6) кВт, при этом электрическое потребление составит 2826 ватт (2,8 кВт), а коэффициент преобразования (КОП) составит 5,51. Т.е. на 1 кВт электрической энергии, мы получим 5,5 кВт тепла. Соответственно и заплатим в 5,5 раза меньше, чем обычным электрокотлом. А при такой же приходящей температуре +5С, но при нагреве до +50С, мощность составит 12425 ватт (12,4 кВт), потребление увеличиться до 3964 ватт (3,96 кВт), а КОП упадет до 3,13. Вот почему необходимо стремиться именно к низкотемпературной системе отопления. Например, в хорошо утепленном доме, в демисезонье можно подавать менее 30С и довести КОП до 6,5.
К низкотемпературной системе относятся:
· Водяной теплый пол
· Фанкойлы
· Радиаторы, пересчитанные под низкие температуры
Водяной теплый пол - это идеальный вариант системы отопления с тепловым насосом. Поэтому водяной теплый пол всегда ставят на первое место. Сразу немного напишем о гидравлике системы отопления водяными теплыми полами с тепловым насосом. Это о-о-очень важный момент. На него необходимо обратить внимание в случае, если все отопление будет сделано только теплыми полами, при несоблюдении этого момента, возникнет необходимость установки промежуточной буферной емкости (теплового аккумулятора), а это дополнительные 40-50 т.р., а то и больше. Зависит от мощности теплового насоса. Теплообменник теплового насоса рассчитан на дельту 5°С. Например, 30°С теплоноситель зашел, +35°С вышел. Нагрев произошел всего на 5°С. В этом случае КОП будет максимальный и выжмете максимум с теплового насоса. К тому же у всех тепловых насосов есть ограничение по такой дельте 15°С, обычные заводские уставки составляют 10°С. В сервисном меню вы можете сделать изменения от 2 до 15°С. При превышении установленной дельты, тепловой насос будет показывать ошибку и останавливаться.
Как избежать таких ошибок и сделать работу теплового насоса максимально выгодным. При обычных котлах разница температуры входящей и выходящей составляет 10°С. С тепловым насосом, теплоноситель должен проходить в два раза быстрее. А всем известно, что чем выше скорость, тем больше гидравлическое сопротивление. Ниже приведены рисунки из программы на которых видно, как отличается гидравлическое сопротивление при одних и тех же исходных параметрах (длина ветки, температура подачи и обратки). Чем выше температура подачи и длиннее ветка, тем больше гидравлическое сопротивление. Каждый тепловой насос в своих технических характеристиках имеет важнейшие параметры – это расходы по испарителю и конденсатору. В данном случае нас интересует расход по конденсатору. Например, он составляет 2500 литров в час (2,5 м3). Именно этот расход обеспечит нам необходимую дельту в 5°С. Максимально мы можем протолкнуть через одну ветку не более 100 литров в час, следовательно, наша система отопления будет состоять из 25 веток. Не очень удобно. Поэтому лучше использовать более толстые трубы, диаметром 20 мм. Но длина веток все равно не должна превышать 60 метров. Разница в цене между 16 и 20-й трубой будет незначительной, но зато не потребуется тратиться на дополнительную промежуточную емкость. Лучше такой расчет доверить специалистам. Они и гидравлику рассчитают и правильно подберут циркуляционный насос. Это тоже очень важная позиция. Если стремиться к максимальной экономии, то и циркуляционный насос должен быть с минимальным потреблением, но при этом должен обеспечить необходимый расход с учетом потерь напора как на самих трубах, так и на фильтрах, кранах и т.д. Если у вас планируется система отопления с радиаторами или фанкойлами, то от промежуточной емкости уйти не получится. В этом случае теплый пол можно делать как обычно. Но циркуляционный насос в любом случае должен обеспечить достаточный проток между теплообменником теплового насоса и тепловым аккумулятором не менее 2,5 м³ в час, как в нашем примере.
Фанкойлы. Это идеальный вариант, когда требуется и система отопления, и система охлаждения. Чаще всего такой вариант применяется в гостиницах, торговых, офисных и других общественных зданиях.
При таком исполнении также нужно поговорить о гидравлике. При подборе фанкойлов, необходимо смотреть на технические характеристики. По протоку, фанкойлы очень прожорливые. Например, фанкойл на 2,5 кВт потребует проток около 500-600 литров в час. Если длина подачи и обратки от распределительного коллектора составит 20 погонных метров, то на таком участке с 16-й трубой при толщине стенки 2 мм потеря напора составит 3,5 метра, а если учесть потерю напора на кранах, поворотах и т.д., то и того больше. Лучше самостоятельно не заниматься подбором фанкойлов. Даже специалисты делают ошибки, не говоря о менеджерах в торговых организациях. Если расход не будет соблюден, фанкойлы не отдадут необходимого тепла или холода. Это очень плохо. В таких случаях чаще всего грешат на тепловой насос, а причина совсем в другом. Тепловой аккумулятор подбирать очень просто. Необходимо не менее 15 литров на 1 кВт тепловой мощности теплового насоса. Например, для теплового насоса 15 кВт, она составит (15кВт*15литров) 225 литров. Т.е. тепловой аккумулятор 250-300 литров будет достаточно.
Радиаторы. Чаще всего, такой вариант отопления просят установить в спальнях. Теплые полы в кухне, зале, ванных комнатах, а радиаторы в спальнях. Как было написано выше, нам потребуется рассчитать радиаторы на низкую температуру (45-50°С). Это обусловлено тем, что тепловой насос ограничен температурой подачи 50-60°С. Зависит от физических свойств фреона. Как рассчитать радиаторы под низкую температуру можно прочитать в этой статье. Здесь мы скажем только то, что лучше применять стальные панельные радиаторы 33-го типа. Предположим у нас утепленный дом и теплопотери не превышают 50 ватт на м². Наша комната 20 м², соответственно нам нужно будет подобрать радиатор для теплового насоса.
Если бы мы подбирали радиатор для газового котла с параметрами выходящей температуры 75°С, обратной 55°С и температурой в комнате 24°С, мы бы поставили радиатор 22-го типа высотой 500 мм и длиной 800 мм.
Радиатор под тепловой насос мы будем подбирать по следующим параметрам: подача 50°С, обратка 40°С, температура в помещении 24°С. В этом случае нам понадобиться радиатор 33-го типа, высотой 500 и длиной 1100 мм. Соответственно стоимость такого радиатора будет в 2 раза дороже.
Если в системе отопления буду присутствовать радиаторы, нам также, как и с фанкойлами придется устанавливать дополнительный тепловой аккумулятор. Расчет объема делается так же, как и для фанкойлов. Что касаемо гидравлики, то радиаторы нужно рассчитывать на дельту не более 10°С. Радиаторы лучше разводить от этажного коллектора, лучевая схема, когда к каждому радиатору идет своя ветка. Но нужно также посчитать расходы на радиаторах и суммировать, чтобы получить общий расход на этаже. От этого зависит диаметр стояка от котельной и характеристики циркуляционного насоса.
Вывод. Даже, если вы самостоятельно решили смонтировать систему отопления под тепловой насос или у вас есть подрядчик, который вам производит монтаж, то за расчетами и подбором оборудования лучше обратиться именно к специалистам по тепловым насосам.
8-929-824-99-09 или 8-800-500-33-50