Тепловые насосы для отопления небольших помещений или под ГВС
Предназначение – экономичное отопление жилых и вспомогательных помещений, обслуживание системы горячего водоснабжения. Самым низким потреблением (до 2 кВт) выделяются однофазные модели. Для защиты от скачков напряжения в сети им нужен стабилизатор. Надёжность трёхфазных, объясняется особенностями сети (нагрузка распределяется равномерно) и присутствием собственных защитных цепей, предотвращающих повреждение устройства при перепадах напряжения. Оборудование этой категории не всегда справляется с одновременным обслуживанием системы отопления и контура горячего водоснабжения.
1. Huch EnTEC VARIO КНР S2-E (Германия) – от 184 493 руб.
Huch EnTEC VARIO самостоятельно не эксплуатируется. Только в связке с накопительным баком системы горячего водоснабжения. ТН подогревает воду для санитарных нужд, охлаждая воздух в помещении.
Из преимуществ – небольшое энергопотребление прибора, приемлемая температура воды в контуре ГВС и функция очистки системы (периодическим кратковременным нагреванием до 60 °С) от патогенных бактерий, развивающихся во влажной среде.
Минусы в том, что прокладки, фланцы и манжету, надо докупать отдельно. Обязательно оригинальные, иначе будут потёки.
При расчёте необходимо помнить, что устройство прокачивает 500 м³ воздуха в час, поэтому минимальная площадь помещения, в котором установлен Huch EnTEC VARIO, должна быть не менее 20 м², при высоте потолка в 3 и более метра.
| Характеристикиа | Значение |
|---|---|
| Схема работы | Воздух — вода |
| Тепловая мощность, кВт | 3.2 |
| Потребляемая электроэнергия, кВт/ч (сеть) | 1.9 (220) |
| Температура теплоносителя на выходе, °С | 55 |
| Диапазон рабочей температуры первичного контура, °С | +7…+35 |
| Хладагент, тип | R134А |
| Вес, кг | 31 |
2. NIBE F1155-6 EXP (Швеция) – от 355 161 руб.
Модель заявлена, как «интеллектуальное» оборудование, с автоматической настройкой под потребности объекта. Внедрена инверторная схема питания компрессора – появилась возможность настраивать выходную мощность.
Присутствие такой функции при малом числе потребителей (точки водоразбора, радиаторы отопления), делает отопление небольшого дома более выгодным, чем в случае с обычным, неинверторным ТН (у которых нет плавного пуска компрессора и выходная мощность не регулируется). Потому что у NIBE, при малых значениях мощности, тэны включаются редко, а собственное максимальное потребление теплового насоса – не более 2 кВт.
В условиях небольшого объекта шум (47 ДБ) не приемлем. Оптимальный вариант установки – отдельное помещение. Обвязку размещать на стенах не примыкающим к комнатам для отдыха.
| Характеристика | Значение |
|---|---|
| Схема работы | Рассол — вода |
| Тепловая мощность, кВт | 4-16 |
| Потребляемая электроэнергия (сеть, V/насосы, компрессор/тэны), кВт/ч | 380 / 1.9 / 9 |
| Температура теплоносителя на выходе, °С | 65 |
| Диапазон рабочей температуры первичного контура, °С | 0… +35 |
| Хладагент, тип | R 407C |
| Вес, кг | 185 |
3. Fujitsu WSYA100DD6 (Япония) – от 524 640 руб.
«Из коробки» работает только на нагрев в одном контуре. Опционально предлагается комплект для подключения второго контура, с возможностью независимой настройки для каждого. Но сам тепловой насос рассчитан на систему отопления помещения до 100 м², с высотой потолка не более 3 метров.
В списке преимуществ – небольшие габариты, работа от бытовой электросети, регулировка температуры на выходе 8…55 °С, что по замыслу производителя должно было как-то повлиять на комфорт и точность управления подключенными системами.
Но всё перечеркнула низкая мощность. В нашем климате, отапливая заявленные 100 м², устройство будет работать на износ. Что подтверждают частые переходы устройства в «аварийный» режим, с отключением помпы и ошибками на дисплее. Случай не гарантийный. Исправляется перезапуском оборудования.
«Аварии» влияют на расход электроэнергии. Потому что когда умолкает компрессор, в работу включается тэн. Поэтому совместное подключение контуров СО и тёплого пола (или ГВС) допустимо на объекте площадью не более 70 м².
| Характеристика | Значение |
|---|---|
| Схема работы | Воздух — вода |
| Тепловая мощность, кВт | 6 |
| Потребляемая электроэнергия, кВт/ч (сеть) | 2.04 (220) |
| Температура теплоносителя на выходе, °С | 60 |
| Диапазон рабочей температуры первичного контура, °С | -20… +35 |
| Хладагент, тип | R410A |
| Вес, кг | 42 |
Недостатки и преимущества тепловых насосов «воздух-вода»
Главное преимущество теплоэнергетических установок «воздух-вода», помимо использования возобновляемых источников энергии, заключается в простоте установки. Каждому, кто решит приобрести, не нужно беспокоиться о разрешениях от муниципалитета или об обширных строительных работах.
Этот факт, а также небольшая занимаемая площадь в несколько квадратных метров делают воздушно-водяные машины идеальными для городских районов и для модернизации старых зданий
Однако для оптимальной работы важно обеспечить надлежащую теплоизоляцию ограждающей конструкции
Из-за компрессора и вентилятора теплопомпы производят определенное количество шума: от 30 до 60 децибел. Однако работают не громче, чем холодильник. Поскольку вентилятор вызывает дополнительный шум в устройствах этого типа, то являются громкими представителями.
Благодаря стратегическому выбору местоположения уровень шума снижается до минимума. Другой недостаток воздушно-водяных аппаратов связан с колебаниями наружной температуры. Чем холоднее наружный воздух, тем больше теплопомпе требуется электроэнергии для выработки достаточного количества тепла. Теплонасосы «воздух-вода» не подходят для регионов с температурой ниже минус 20 градусов Цельсия.
Наружный блок тн Panasonic
Как выбрать тепловой насос
- Принцип работы устройства основан на извлечении энергии при изменении агрегатного состояния хладагента. Как и в бытовом холодильнике, в тепловом насосе имеется несколько контуров. В одном из них залит теплоноситель, а другой заполнен хладагентом. При испарении хладагента тепло забирается у теплоносителя, а при конденсации передается в третий контур.
- Энергия может “черпаться” из земли, воды и воздуха. Эффективность преобразования теплоэнергии характеризуется коэффициентом эффективности. Чем он выше, тем эффективнее используется природная энергия.
- При покупке теплового насоса следует определить основное назначение прибора. Если задачей системы будет обогрев помещения или воды, то не лишним будет наличие дополнительного ТЭНа.
- Для универсального использования следует подбирать тепловой насос, который одинаково хорошо обогревает и охлаждает помещение.
- Что касается выбора производителя, то эксперты рекомендуют европейские или японские тепловые насосы. Они стоят дороже, чем российские или китайские аналоги, но выгодно отличаются надежностью и долговечностью.
В наш обзор попали 6 лучших тепловых насосов. При определении победителей учитывались мнения экспертов и отзывы потребителей.
Используйте солнечную энергию
Солнце обеспечивает тепловой энергией. Используя фотоэлектрическую систему, получите электричество для работы отопительного устройства, которое преобразует 1 кВт·ч электроэнергии в 4 кВт тепла.
Летом и в переходный период фотоэлектрическая система покрывает эту потребность в электроэнергии почти на 100%. Экономично использовать воздушно-водяные тепловые помпы в сочетании с фотоэлектрической системой.
Воздушные термонасосы уже впечатляют низкими эксплуатационными расходами. Экологический след от применения отопления с такими устройствами уменьшается с помощью солнечной энергии. Устройство солнечной энергии покрывают расход энергии в переходный период.
Фотоэлектрическая система
Окупаются ли вложения?
Это частый вопрос, который задают покупатели. Вариант отопления с использованием теплонасоса дороже, чем, например, твёрдотопливный котёл. Поэтому людей интересует, окупается ли покупка теплонасоса.
Окупаемость есть, но скорость меняется. Окупаемость зависит от мощности приобретаемого оборудования, размеров отапливаемого помещения и тому подобного. Чем выше эти показатели, тем быстрее окупаемость.
Помимо цены важно учитывать и другие аспекты. Например, как быстро нагревается комната, и оптимально ли работает установка
Поскольку теплоэнергетические установки обладают высокой производительностью и функциональностью, окупаемость не должна быть приоритетом.
По общему признанию, затраты на приобретение термокомпрессора относительно высоки. Тем не менее вложение того стоит! Вам не нужен дымоход, газовое соединение или топливный бак. Также отсутствуют затраты на топливо и его хранение. Это означает, что теплопомпа имеет преимущество в отношении эксплуатационных расходов и отличается низкими затратами на техническое обслуживание.
Установка «воздух-вода» – дешёвая альтернатива отопительным устройствам. Поскольку затраты на разработку источника тепла отсутствуют, инвестиционные затраты также являются управляемыми. Электрическая энергия, необходимая для работы установки с воздушным источником, минимальная. Любой, кто готов к компромиссу и может обойтись без малой эффективности, советую использовать сплит-тепловой насос.
Дом с тн
Тепловые насосы «воздух-вода» компании Bosch
Тепловые насосы Compress 6000 AW (Bosch, Германия), системы «воздух-вода», представлены в компании четырьмя моделями – мощностью 7, 9, 13 и 17 кВт. Коэффициент эффективности СОР достигает 5,1. Compress 6000 AW стабильно работает на отопление до минус 20°С, а также имеет функцию реверсивного режима работы, благодаря чему он может применяться для охлаждения помещения при внешних температурах до +45°С. Продуктивность охлаждения 6,71; 9,25; 11,12 и 11,92 кВт, соответственно. Уровень шума на расстоянии 1 м – не более 55 дБ. Максимальная температура нагрева воды – до +62°С. Масса наружных блоков 92 – 162 кг, в зависимости от модели. Габариты: 1370 – 1680 х 930 – 1200 х 440 – 580 мм. Насосам мощностью от 13 кВт необходимо трехфазное подключение.
Внутренние блоки выполнены в настенном исполнении и предлагаются в двух вариантах – для самостоятельной работы (со встроенным электрическим догревателем) или для работы в сочетании с котлом системы отопления. Вес настенных внутренних блоков 30 кг. Габариты: 700 х 485 х 398 мм. Система оснащена электронным насосом с цифровым PWM сигналом для циркуляции воды системы отопления. Данный тепловой насос имеет интегрированную поддержку работы от фотоэлектрических панелей и возможность подключения к Интернету для удаленного управления с помощью приложения для мобильных устройств Bosch ProControl.
Запатентованные решения Compress 6000 AW:
- SmartSoftDefrost – интеллектуальное размораживание внешнего блока с помощью тепла из воздуха. Насос в это время продолжает производить тепло на отопление. Система безопасности подает сигнал, если отвод конденсата заблокирован (кусками льда или листьями).
- Алгоритм переключения для приготовления горячей воды – снижение энергозатрат при переключении режимов работы.
Это интересно: Печка буржуйка своими руками для дачи и гаража на отработанном масле: познаем подробно
Как подобрать тепловой отопительный насос воздух-вода
Правильно выбрав тепловой насос для отопления дома воздух-вода, можно раз и навсегда решить вопрос обогрева жилых и промышленных помещений. Подбор подходящей тепловой станции выполняют следующим образом:
- Тип корпуса – производители предлагают две базовых конструкции. Низкотемпературный моноблочный тепловой насос типа воздух-вода примечателен тем, что в помещении не устанавливается никакого оборудования, все необходимые узлы расположены на улице (либо в отдельном изолированном помещении). В дом входит только подающий и обратный трубопровод отопления.
Сплит – системы, больше предназначены для бытового использования. Внешний блок устанавливается на улице и подключается к емкости накопителю. Разогретый фреон разогревает конденсатор, который методом косвенного нагрева передает тепло жидкости, используемой в качестве теплоносителя. - Функциональные возможности – некоторые модели предназначены для подключения только к системе водяного обогрева здания. Применение других теплонасосов воздух-вода, подходит для отопления и горячего водоснабжения.
- Зависимость производительности от температуры окружающей среды – бытовые модели обычно ограничены температурой от +45°С до -15°С, можно приобрести оборудование, способное вырабатывать тепловую энергию даже при -25-32°С. Эффективность системы отопления дома с ТН воздух – вода, напрямую зависит от этого параметра.
Дополнительно, к параметрам при выборе, обращают внимание на мощность оборудования, компанию производителя, выпускающую теплонасос и себестоимость установки, включая проведение монтажных работ
Как сделать расчет необходимой мощности ТН воздух-вода
Существует два понятия, предварительный (в первом приближении) и проектный расчёт мощности. Первый можно выполнить самостоятельно, второй делает специализированное учреждение. В первом приближении, на каждый квадратный метр рассчитывают 70 Вт мощности ТН. Дальнейшие расчеты выполняют следующим образом:
- Подсчитывают общую отапливаемую площадь.
- Умножают полученную сумму на 0,7.
- Полученный результат будет соответствовать минимально необходимой мощности оборудования.
Чтобы обеспечить максимальную экономичность отопления дома с помощью теплового насоса системы воздух-вода, потребуется грамотная проектная документация и квалифицированное выполнение монтажных работ.
Производители тепловых насосов отопления воздух-вода
Буквально 10 лет назад, на рынке предлагались всего несколько моделей тепловых насосов. Сегодня выбор стал намного больше. Ведущие немецкие производители, российские, японские и китайские компании, выпускают оборудование, с той или иной долей теплоэффективности.
Судя по отзывам покупателей, наиболее востребованными являются насосы следующих компаний:
- Viessmann – более 30 лет занимается выпуском тепловых насосов. С тех пор, продукция компании существенно изменилась. Были учтены пожелания потребителей, внедрены новые технологии. В ТН Viessmann используется инновационная автоматика, полностью регулирующая весь процесс работы, оптимизирующая процесс обогрева, в согласии с погодными условиями.
- Buderus – модели отличаются высокой производительностью. Предназначены для бытового и промышленного применения. Полностью соответствуют особенностям отечественной эксплуатации. В серии Buderus предлагаются насосы для обогрева площади до 500 м² и выше.
- Stiebel Eltron – еще одна немецкая компания, пользующаяся неизменным спросом у отечественного потребителя. В качестве достоинств можно выделить большой ассортимент предлагаемого оборудования, функциональность устройств и возможность подбора по индивидуальным запросам. Модели Stiebel Eltron имеют высокий уровень СОР и отличаются экономичностью.
- Heliotherm – австрийские теплонасосы, имеющие один из лучших показателей СОР среди всего термального оборудования. Имеют официальное представительство в РФ, что во многом облегчает монтаж, обслуживание систем и выполнение гарантийных обязательств. Теплонасосами Heliotherm оснащены более 15 000 различных объектов.
Стоимость установки ТН воздух-вода
Последние модели тепловых насосов обойдутся в 160-1200 тыс. руб. Цена варьируется, в зависимости от производителя. На стоимость сильно влияет «раскрученность» бренда. Китайские модели, имеют меньшую цену, но и уступают по надежности и показателям СОР.
Монтаж теплонасосов воздух-вода обычно входит в стоимость. Большинство производителей, дополнительно, бесплатно делают проект и предоставляют другие услуги по обслуживанию. Рассчитать полную стоимость, включая покупку ТН и его установку можно с помощью он-лайн калькуляторов.
Тепловые насосы «воздух-вода» компании Bosch
Тепловые насосы Compress 6000 AW (Bosch, Германия), системы «воздух-вода», представлены в компании четырьмя моделями – мощностью 7, 9, 13 и 17 кВт. Коэффициент эффективности СОР достигает 5,1. Compress 6000 AW стабильно работает на отопление до минус 20°С, а также имеет функцию реверсивного режима работы, благодаря чему он может применяться для охлаждения помещения при внешних температурах до +45°С. Продуктивность охлаждения 6,71; 9,25; 11,12 и 11,92 кВт, соответственно. Уровень шума на расстоянии 1 м – не более 55 дБ. Максимальная температура нагрева воды – до +62°С. Масса наружных блоков 92 – 162 кг, в зависимости от модели. Габариты: 1370 – 1680 х 930 – 1200 х 440 – 580 мм. Насосам мощностью от 13 кВт необходимо трехфазное подключение.
Внутренние блоки выполнены в настенном исполнении и предлагаются в двух вариантах – для самостоятельной работы (со встроенным электрическим догревателем) или для работы в сочетании с котлом системы отопления. Вес настенных внутренних блоков 30 кг. Габариты: 700 х 485 х 398 мм. Система оснащена электронным насосом с цифровым PWM сигналом для циркуляции воды системы отопления. Данный тепловой насос имеет интегрированную поддержку работы от фотоэлектрических панелей и возможность подключения к Интернету для удаленного управления с помощью приложения для мобильных устройств Bosch ProControl.
Запатентованные решения Compress 6000 AW:
- SmartSoftDefrost – интеллектуальное размораживание внешнего блока с помощью тепла из воздуха. Насос в это время продолжает производить тепло на отопление. Система безопасности подает сигнал, если отвод конденсата заблокирован (кусками льда или листьями).
- Алгоритм переключения для приготовления горячей воды – снижение энергозатрат при переключении режимов работы.
Это интересно: Печка буржуйка своими руками для дачи и гаража на отработанном масле: познаем подробно
Что дешевле для отопления: электричество, газ или тепловой насос?
Приведем затраты на подключение каждого из типа отопления. Для представления общей картины возьмем Московскую область. В регионах цены могут отличаться, но соотношение цен останется прежним. В расчетах принимаем, что участок «голый» — без проведеного газа и электричества.
Затраты на подключение
Тепловой насос. Укладка горизонтального контура по ценам МО – 10 000 рублей за смену экскаватора с кубовым ковшом (выбирает до 1 000 м³ грунта за 8 часов). Система для дома в 100 м² будет закопана за 2 дня (справедливо для суглинка, на котором можно снять до 30 Вт тепловой энергии с 1 м.п. контура). Порядка 5 000 рублей потребуется для подготовки контура к работе. В итоге, горизонтальный вариант размещения первичного контура обойдётся в 25 000.
Скважина выйдет дороже (1 000 рублей за погонный метр, с учётом монтажа зондов, обвязки их в одну магистраль, заправкой теплоносителем и опрессовкой.), но значительно выгоднее для будущей эксплуатации. При меньшей занятой площади участка возрастает отдача (для скважины 50 м – минимум 50 Вт с метра). Покрываются потребности насоса, появляется дополнительный потенциал. Поэтому вся система будет работать не на износ, а с некоторым запасом мощности. Разместить 350 метров контура в вертикальных скважинах – 350 000 рублей.
Газовый котёл. В Московской области за подключение к газовой сети, работы на участке и монтаж котла «Мособлгаз» запрашивает от 260 000 рублей.
Электрический котел. Подключение трёхфазной сети обойдётся в 10 000 рублей: 550 – местным электросетям, остальное – на распределительный щит, счётчик и прочее наполнение.
Потребление
Для работы ТН с тепловой мощностью 9 кВт требуется 2.7 кВт/ч электроэнергии – 9 руб. 53 коп. в час,
Удельная теплота при сгорании 1 м³ газа – те же 9 кВт. Бытовой газ для МО выставлен по 5 руб. 14 коп. за куб.
Электрокотёл потребляет 9 кВт/ч = 31 руб. 77 коп. в час. Разница с ТН – почти в 3,5 раза.
Эксплуатация
- Если подведён газ, то наиболее рентабельный вариант для отопления – газовый котёл. Стоит оборудование (9 кВт) минимум 26 000 рублей, месячная оплата за газ (по 12 ч/сутки) составит 1 850 рублей.
- Мощное электрооборудование выгоднее с точки зрения организации трёхфазной сети и приобретения самого оборудования (котлы – от 10 000 рублей). Тёплый дом будет стоить 11 437 рублей за месяц.
- С учётом первоначальных вложений в альтернативное отопление (оборудование 275 000 и монтаж горизонтального контура 25 000), ТН, расходующий электричества на 3 430 руб/месяц, окупится не ранее чем через 3 года.
Сравнивая все варианты отопления, при условии создания системы «с нуля», становится очевидным: газ будет не намного выгоднее геотермального теплонасоса, а обогрев электричеством в перспективе 3 лет безнадёжно проигрывает обоим этим вариантам.
С подробными расчётами в пользу эксплуатации теплового насоса можно ознакомиться, просмотрев видео от производителя:
Некоторые дополнения и опыт эффективной эксплуатации освещены в этом ролике:
Виды тепловых насосов
Существуют два вида установок. В одном тепловая энергия атмосферного воздуха передается для нагрева жидкого теплоносителя в системе отопления и горячей воды для хозяйственных нужд. В другом случае нагревается непосредственно воздух внутри помещения, без возможности нагрева горячей воды, это принцип называется воздух-воздух.
Кроме атмосферных существуют геотермальные и гидротермальные тепловые насосы. В их работе тепло отбирается из пробуренной скважины или водоема. Однако дополнительные расходы, связанные с бурением, защитой от коррозии, обеспечением электробезопасности и заиливанием, существенно усложняют монтаж и увеличивают сумму капитальных затрат.
Системы тепловых насосов воздух-вода являются самым оптимальным вариантом по надежности, уровню комфорта и стоимости. При этом имеют большой эксплуатационный срок.
Общий принцип работы
Технологически тепловой насос работает по знакомому всем циклу Карно, серии преобразований состояний вещества. Такие слова могут быть совершенно чужими большинству пользователей. Однако практически каждый из них имеет дома минимум одно устройство, основанное на данном физическом процессе.
Говоря простыми словами, тепловой насос представляет собой холодильник. Любая бытовая модель, где горожане привыкли хранить мясо и напитки — это нагреватель с КПД более 100%. Работает все следующим образом:
- холодильник отнимает тепло от помещенных в него продуктов и передает его на решетку радиатора, а, следовательно — в пространство помещения;
- одновременно идет нагрев воздуха компрессором.
В итоге, затрачивая какое-то количество электроэнергии, пользователь получает два источника тепла, один из которых (отнятая у продуктов энергия) полностью бесплатен.
Именно таков принцип работы теплового насоса. Устройство имеет обратную функциональную схему в сравнении с холодильником — в нем полезным и отвечающим за конечную эффективность узлом является теплообменник, решетка радиатора. Работает все следующим образом:
- контур отбора тепла находится снаружи помещения, в окружении среды стабильной температуры;
- во время работы теплового насоса температура рабочего тела принудительно снижается естественными физическими процессами ниже показателей окружающей среды;
- происходит отбор тепла рабочим телом, интенсивность которого зависит от образованной разницы температур;
- рабочее тело поступает в контур преобразования состояния и теплообменник помещения;
- происходит отдача энергии воздуху или другой среде;
- рабочее тело в исходном состоянии подается в начало цикла (контур отбора тепла).
Такая схема отопления имеет ряд достоинств и недостатков. Однако в оптимальных условиях тепловой насос показывает значительную экономию. Для обогрева дома потребуется на 70-80% меньше затрат в сравнении с классическими системами газовых и твердотельных котлов.
Сегодня существует ряд бытовых приборов, владельцы которых и не подозревают, что в них применяются инновационные, революционные идеи отбора тепла окружающей среды. Причем это может происходить даже при отрицательной температуре воздуха за окном. Это кондиционеры с функцией отопления, которая, собственно, и построена на механике теплового насоса. Принципы работы таких устройств класса воздух-воздух будут рассмотрены позже.
