Выбор теплового насоса

Выбор теплового насоса

1. Определяем мощность источника тепла для системы отопления жилища.
Наверно она не должна быть меньше его теплопотерь при комфортной для человека температуре внутри жилища и минимально-возможной температуре снаружи.

2. Прикидываем процент бивалента, то есть какую часть в годовой потребности тепла даст Вам тепловой насос.
Установив тепловой насос мощностью примерно 70% от максимальной необходимости в тепле, вы всё равно покрываете им более 90% годовой потребности.
В те несколько очень уж морозных дней в январе-феврале можно подогревать дом резервным источником, не обязательно весь, можно просто перетерпеть,  кому что по душе. Решать Вам, можно всё взять от ТН, но резон сократить
капитальные затраты на целую треть есть, и не малый.

3. Далее надо выбрать тип отопительных приборов.
Это очень важный шаг. Увеличение температуры выходящей из теплового насоса воды
на один градус снижает его холодопроизводительность на 1% , а СОР примерно на 3%.
То есть используя вместо теплых полов (с температурой воды в них +35) радиаторы с подачей +55 и получая одинаковую тепловую мощность, надо будет платить за электричество для привода компрессора на 60% больше. Также придётся установить примерно на 10% мощнее сам тепловой насос, чтобы компенсировать потерю 20% холодопроизводительности.

4. Выбор источника низкопотенциального тепла, которое будет использовать тепловой насос - ещё один важный шаг. Понижение температуры источника тепла для теплового насоса
на каждый градус снижает и холодопроизводительность и СОР на 5%.
То есть снизив температуру кипения на 20 градусов потеряем в 2 раза холодопроизводительность и СОР, значит чтобы получить ту же тепловую
мощность в конденсаторе понадобится тепловому насосу с компрессором в 2 раза производительнее, потребляемая мощность вырастет также в 2 раза.
Зимой в средней полосе России выбор небольшой, или вода из скважины или грунтовый коллектор, начальная температура примерно одинаковая. Только грунтовый коллектор легко можно загнать в минус и получить вышеуказанную катастрофическую потерю эффективности, вода из скважины этого сделать с собой не позволит.

Рассмотрим на примерах.
Предположим, что максимальные расчетные теплопотери дома 20 кВт, правда
90% всего времени вполне достаточно 14 кВт, но человек решил отказаться от бивалента и покрывать всё тепловым насосом "рассол/вода". Также не стал возиться с тёплыми полами, а решил обойтись радиаторами. Площадь их подобрал под температуру подачи +55.
ТН тепловой мощностью 20 кВт в режиме B0W55 будет потреблять 8,5 кВт СОР=2,4 покрывая 100% теплопотерь в пиковые холода, но основное время он будет работать не более чем на 70%, а то и меньше. Компрессор в нём должен быть объёмной производительностью не менее 22 м3/час. Регулирование выдаваемой мощности в обычных тепловых насосах производится старт-стоповым методом. 30 минут работает/ 30 минут стоит – это и есть 50% мощности.
100% мощности - работа без остановки. Для сглаживания колебаний температуры теплоносителя надо применять буферный теплоаккумулятор – утеплённый бак литров на 300-500.
Такой же Т. насос, но при работе на теплый пол в режиме B0W35 будет потреблять 5 кВт при СОР=4 выдавая 20 кВт тепловой мощности. Для сглаживания колебаний от старт-стопового режима ТН при частичных нагрузках достаточно будет инерции теплого пола, можно обойтись без буферных ТА.
Но гораздо разумнее было бы установить более дешевый тепловой насос тепловой мощностью 14 кВт, (компрессор объёмной производительностью 17 м3/час), в режиме B0W35 на тёплый пол потребление 3,5 кВт, меньше пусковой ток, более равномерная работа на частичных нагрузках и приличная экономия на грунтовом коллекторе. Кроме экономии 30% на стоимости ТН, длина, а соответственно и стоимость необходимого рассольного контура тоже будут на 30% меньше.
Минус только один – в холода, когда заниженной мощности теплового насоса не хватает, надо использовать дополнительный источник тепла. Но по статистике – всего несколько дней в году, чаще ночью, а может и вообще обойдётся.
Теплый пол с подачей +35 вместо радиаторов +55 поможет выгадать 65% в эксплуатационных расходах.
При СОР=4 потребление электричества в 1,65 раз меньше чем при СОР=2,4.
Конечно годовые результаты будут несколько отличаться, как в худшую сторону но также могут и в лучшую.
Недостаточное утепление может вообще лишить смысла использовать для отопления тепловой насос.
Вариант с подачей в радиаторы +55 и 100% покрытием мощности тоже вариант более чем сомнительный. Зачем ставить дорогущий комплект ТН/рассольный контур с потреблением электричества 8,5 кВт, если большую часть отопительного сезона можно обойтись электрокотлом 10-14 кВт
стоимостью три копейки.
А разницу в цене потратить на разницу в потреблении лет на двадцать и без всяких грунтовых коллекторов.