Какой тепловой насос выбрать, насколько выгодно

Тепловой насос забирает тепло у окружающей среды и направляет на обогрев дома, дачи, бассейна… Агрегат вырабатывает дармовое тепло для бытовых нужд, по заявлениям производителей, подменяя собой отопительный котел. Но все ли в этой рекламе правда?

Не окажется ли тепловой насос «Воздух-Вода» убыточным? — ведь и цена у него не маленькая, даже самый слабомощный и не относящийся к классу «фирменных», оценивается от 500 у.е. А с заявленной производителями мощностью от 13 кВт, который якобы годится для отопления дома 100 м кв., и сделанный известной фирмой, потянет уже на все 1500 – 3500 у.е., окупится ли он?

Что сейчас предлагается в продаже под названием «тепловой насос и как это работает… что нужно выбрать?

Разновидности тепловых насосов

Тепловой насос работает по принципу холодильника, — забирает тепловую энергию в одном месте и отдает в другом, — забирает тепло у окружающей среды, охлаждая ее, и передает энергию на бытовые нужды, нагревает теплоноситель, который используется в отоплении, в бойлере…

• По заявлениям производителей, современные модели тепловых насосов «Воздух-Вода» могут забирать энергию у воздуха, когда температура на улице даже ниже -25 град С.

Помимо теплового насоса «Воздух-Вода», который выглядит наподобие блока кондиционера, выделяют еще системы способные забирать тепло у земли, работающими по принципу «Вода-Вода». Они оснащаются длинными трубами-теплообменниками, которые размещаются в грунте, но проблемы у них сходные с воздушными…

Экономия с тепловым насосом, что обещают производители

Тепловой насос потребляет электроэнергию в не малом количестве, счет идет на киловатты. Расходует компрессор, а также вентиляторы, прогоняющие воздух через теплообменник…

• Отношение получаемой тепловой энергии к затраченной (электроэнергии) характеризуется коэффициентом теплового насоса. Производители в рекламных характеристиках в основном указывают значение этого коэффициента как 3 – 4.

На каждый киловатт затраченной электроэнергии, тепловой насос выдает 3 или 4 кВт тепловой энергии. Это значит, что агрегат, развивший тепловую мощность в 12 кВт, потребляет минимум 3 кВт электроэнергии.

Но оказывается, что производители тепловых насосов довольно много не договаривают. Максимальная мощность и лучший коэффициент развивается далеко не всегда….

Что предлагают в продаже – основные конструкции

По конструкции тепловой насос «Воздух-Вода» может быть как моноблочным, так и двухблочным, т.е. сплит системой.

Моноблочный можно располагать весьма далеко от дома, более 100м, но заправлять его нужно гликолем, а не водой, что представляет уже дополнительные проблемы. Чаще выбирают сплит-систему, где наружный блок устанавливается недалеко от блока, расположенного в доме.

Также можно отметить условное подразделение тепловых насосов по выдаваемой температуре теплоносителя, которое характерно больше для дорогих фирменных систем, более точно подогнанных под условия дома, для лучшей энергоэффективности.

• Среднетемпературные греют теплоноситель до 60 град, и лучшим образом сочетаются с теплыми полами. Под них можно проектировать низкотемпературную систему отопления дома, как например, и под конденсационный котел…
• Высокотемпературные нагревают теплоноситель до 80 град и предназначены в основном для нагрева бойлеров и радиаторных систем отопления.

Таким образом, если отопление в основном ведется теплыми полами (более 70% отдаваемой мощности), то выбирать нужно среднетемпературный тепловой насос…

Применять или нет тепловой насос – простейший подсчет

Даже опираясь на рекламу продавцов (производителей), можно заметить, выгодным ли оказывается у нас тепловой насос. По заверениям, агрегат потребляет 1 кВт электроэнергии, при этом производит 3 – 4 кВт тепловой энергии. Напомним, что 1 кВт электроэнергии оценивается приближенно в 5 руб. Тогда стоимость «дармовой» произведенной тепловой энергии, при лучшем коэффициенте 4, будет как 5/4=1,25 руб/кВт.

При этом стоимость тепловой энергии от сжигания угля, дров и природного газа находится примерно в пределах 0,8 – 1,6 руб. за кВт, в зависимости от регионов и возможности доставить, достать… Эти цифры и показатели теплового насоса (рекламируемые) примерно сходные. Но угольный котел не стоит 1,5 – 3,0 тыс у.е. как нормальный тепловой насос приемлемой мощности…

Что скрывают производители, почему тепловой насос разочарует

Коэффициент и отдаваемая тепловая мощность, как основные характеристики, значительно зависят от температуры воздуха. Оказывается, что наилучший коэффициент тепловой насос «Воздух-Вода» развивает, когда температура атмосферы более +7 град С. Тогда же он развивает и заявленную мощность, например 10 кВт, при этом тратит примерно 3кВт электричества.

А когда температура -15 град, то коэффициент не превышает 1,5, а мощность достигается не более 30% от заявленной.

• Чтобы компенсировать недостаток мощности в то время, когда дом в ней больше всего нуждается, тепловые насосы комплектуются электротенами, и фактически превращаются в электрокотлы. При температурах ниже, чем -5 град речь идет об отоплении электричеством почти напрямую.
• При температуре воздуха выше +5 град производительность насосов резко повышается. Но в это время дому не требуется 10 кВт, а достаточно и 2 – 3 кВт. Это значит, что насос потребляет столько же, сколько от него забирают тепла. Снова речь идет фактически об отоплении электричеством.
• И только лишь в диапазоне температур примерно от -5 град до +5 град проявляется некое заметное превышение теплогенерации над потребленной энергией. Но оно настолько незначительное, что говорить об окупаемости теплового насоса неуместно.

Где и когда используются тепловые насосы «Воздух-Вода»

При наших ценах на энергоносители, на уголь, газ, дрова и электричество, и также при наших зимних температурах, тепловой насос «Воздух-Вода» становится просто дорогостоящим развлечением. Дом, оснащенный таким агрегатом, будет отапливаться фактически электричеством. Не малая стоимость оборудования и его обслуживания – прямой убыток.

В западных странах, где не бывают (редко бывают) отрицательные температуры, а энергоносители стоят дороже в разы чем у нас, тепловые насосы устанавливают. Но часто на их установку правительство выделяет субсидию, так как рентабельность оказывается на пределе, а в основном в учет берется наилучшая экологичность….

Сколько потребляет тепловой насос?

Сколько потребляет тепловой насос?

Рекомендуемые нами модели тепловых насосов для отопления дома 120 квадратных метров:

HotJet HJONE2 10H
Тепловой насос потребляет 2.5 кВт. Выдает тепла 11.4 кВт.

Stiebel Eltron WPF05 basic
Тепловой насос потребляет 1.4 кВт. Выдает тепла 5.8 кВт.

HotJet HJW5H
Тепловой насос потребляет 1.2 кВт. Выдает тепла 5.5 кВт.

Для отопления коттеджа 120 кв.м электрокотлом необходимо до 12 кВт выделенной мощности, в случае использования теплового насоса потребление электроэнергии не превысит 3 кВт!

Разновидности тепловых насосов

Для отопления жилья может служить тепло, которое находится вокруг нас: в воде, воздухе, земле — это все относится к альтернативным, возобновляемым и бесплатным источникам энергии. Система, собирающая такое рассеянное тепло из окружающей среды и преобразующая его в тепловую энергию для обогрева здания, основывается на применении теплового насоса.
Наглядней всего принцип действия теплового насоса можно рассмотреть на работе бытового кондиционера или холодильника, когда тепло переносится от менее нагретого тела к более нагретому, увеличивая температуру последнего. Другими словами, отбор тепла от какого-то тела или среды производится за счёт охлаждения последнего.
В зависимости от используемого теплоносителя входного/выходного контура тепловые насосы подразделяются на следующие виды:
1. «Воздух-воздух»: Отбор тепла производится у наружного воздуха для отдачи его в отапливаемое помещение.
2. «Вода-вода»: Отбор тепла из воды (водоемы, грунтовые воды) с передачей его воде системы отопления и горячего водоснабжения.
3. «Воздух-вода»: Тепло атмосферного воздуха используется для системы водяного отопления.
4. «Грунт-вода»: Отбор тепла грунта (бурение скважин либо размещение горизонтального коллектора) и нагрев воды в системе отопления.
5. «Избыточное тепло-вода»: Использование избыточного тепла производства, сточных вод, отработанного воздуха для обогрева помещений.

Эффективность тепловых насосов

Лучшим выбором для загородного дома являются тепловые насосы типа «Вода-Вода» или «Грунт-Вода». Преимущество устройства состоит в том, что инженерной системе теплового насоса электроэнергия нужна только на работу компрессора и испарителя, «перекачивающих» тепло. Кроме того, если Вы остановили свой выбор на тепловом насосе, особо выгодно устанавливать двухтарифные счетчики.

Эффективность работы теплового насоса показывает коэффициент преобразования (СОР). Это значение определяет разницу между производимой и потребляемой им энергией. Например, тепловой насос СОР=4 — это говорит о том, что на каждый потребленный 1 кВт электроэнергии он производит до 4 кВт тепла.
Тепловой насос незаменим, если на Вашем участке нет газа. Порой и при наличии рядом с участком магистрального газа, его подключение выливается в полмиллиона рублей. Тогда установка теплового насоса — привлекательная перспектива, так как поможет значительно сократить расходы на обогрев. Минэкономразвития прогнозирует, что к 2030 году стоимость природного газа достигнет 7,5 руб./м3. Поэтому мы всегда рекомендуем просчитывать перспективы отопления жилища на несколько лет вперед.

Эффективность применения конкретного теплового насоса из перечня предлагаемой продукции зависит от множества факторов. Не существует единой или обобщенной формулы, дающей достоверный результат. В первую очередь определяются теплопотери здания, делаются необходимые расчеты и на их основании наши специалисты подберут оптимальный вариант.

Приближенный расчет потребления теплового насоса

Для подсчёта потребления электроэнергии в год рассмотрим дом в Московской области площадью 100 м2.
Оценим теплопотери в 5.9 кВт.
Отопительный период для ЦФО — 2400 часов.
Итого в год необходимо тепла 14 160 кВт.
При использовании теплового насоса СОР=4.5 затраты на электроэнергию составят 4237 кВт/год.
При тарифе 4,81 руб./кВт*ч на отопление на базе теплового насоса потратите 18 341 руб.
в год.

Электрический котел для поддержания микроклимата обойдется в 85 137 (. ) руб. в год.
В данном случае, мы видим, что тепловой насос при аутентичности электрических мощностей намного выгодней электрического котла.

Основные преимущества тепловых насосов

— простота конструкции, монтажа и эксплуатации;
— управление температурой в доме с мобильного приложения;
— нет ограничений по климатическим зонам;
— совместимость с традиционной системой отопления;
— короткий срок окупаемости;
— низкое электропотребление;
— бесшумность;
— реверс (переключение на режим охлаждения).

Утепление дома, смелое применение энергосберегающих технологий, в сочетании с тепловыми насосами позволит Вам сделать жизнь в загородном доме максимально комфортной. Обратитесь к нашим специалистам для подбора теплового насоса необходимой мощности и монтажа системы.

Тепловой насос. Сколько электроэнергии потребляет геотермальный тепловой насос

Сколько электроэнергии потребляет геотермальный тепловой насос?

Тепловой насос. Многие задают вопрос “сколько электроэнергии потребляет тепловой насос?”. При этом чаще всего звучит вопрос “какое потребление электроэнергии в час”. Сразу скажу, что формулировка вопроса крайне некорректная. Во-первых, потребление электроэнергии напрямую зависит от климата и теплотехнических характеристик здания. Во-вторых, часовое потребление в декабре при -20 °С и часовое потребление в октябре при +10 °С на улице, совершенно разные.

Пример. 2 объекта находятся в Киеве, имеют примерно одинаковую площадь дома. На первом установлен тепловой геотермальный насос, мощностью 17 кВт, на другом — тепловой геотермальный насос мощностью 30 кВт (к дому планируется пристройка бассейна, поэтому тепловой насос установлен с запасом мощности). Максимальное часовое потребление электроэнергии (по паспорту), теплового насоса с тепловой мощностью 17 кВт, составляет 5 кВт электроэнергии. Теплового насоса 30 кВт — 9 кВт электроэнергии. Но потребление электроэнергии в месяц оказалось меньшим в доме, где установлен 30 кВт тепловой насос, хотя он, казалось бы, по паспорту потребляет больше электрической энергии. А все потому, что дом, где установлен более мощный тепловой насос, лучше утеплен, соответственно, имеет меньше теплопотерь и соответственно меньше требует тепла.

Также хочется обратить внимание на частую ошибку, когда человек, для того чтобы узнать, сколько примерно электроэнергии потребляет тепловой насос, умножает номинальное (по паспорту) потребление электроэнергии на 24 часа и на 180 дней. Результат полученный таким способом, может отличаться от реального, более чем в 2 раза.

Потребление электрической энергии в месяц, уже более информативный показатель, однако месяцы бывают тоже разные. За последние 10 лет средняя температура октября +9,5 °С, февраля — 3,6 °С. Поэтому самым информативным показателем является годовое (сезонное) потребление электрической энергии.

Как все-таки посчитать потребление электроэнергии тепловым насосом? Все очень просто — достаточно количество тепла, необходимое в год (отопительный сезон) разделить на СОР теплового насоса.

Для того чтобы узнать необходимое количество тепла, для отопление дома в год, нужно знать:

-Теплопотери дома.
-Данные о климатологии.

Обращаем Ваше внимание на то, что нижеприведенный расчет является одной из методик, которых существует немало. Регулярно появляются новые нормативные документы, в которых меняется методика расчета. Важно понимать, что этот расчет не может быть точным, так как все зависит от настоящего климата, который, к сожалению, бывает непредсказуем. Поэтому цифры, полученные в результате, имеют чисто информативную функцию, для понимания приблизительных объемов.

Годовой расход тепловой энергии на отопление определяется по формуле:

Qгод = z Ро Q ((tпом — tср) /(tпом — tн)), кВтч

где:
Ро — продолжительность отопительного периода, сутки (для Киева 176 часов);
z — время работы системы отопления в сутки, ч (для жилых зданий 24 часа);
Тсо — средняя температура наружного воздуха за отопительный период (-0,1°С для Киева);
Тн — расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления и вентиляции, °С (-22 °С для Киева);
Тв — расчетная температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий, °С (комфортная температура +22 °С).
Q — теплопотери здания в кВт.

Для расчета теплопотерь здания, необходимо воспользоваться непростой методикой с применением огромного количества формул. Можно также воспользоваться специальным программным обеспечением. Однако, если Вы, при постройке дома, не пренебрегаете требованиям ДБН касательно необходимой толщины утеплителя, то с большой долей вероятности можно предположить что теплопотери Вашего дома составляют от 50 до 90 Вт с одного метра квадратного здания. Исходя из нашего опыта расчета теплопотерь, мы пришли к тому, что удельное значение в 75 Вт с метра квадратного максимально схоже с реальностью. Таким образом, дом площадью 250 м кв. имеет теплопотери в размере 19 кВт.

Из формулы описанной выше, можно вывести годовой расход тепла в год. Следовательно годовой расход тепла на отопление составляет 40000 кВтч (тепловой энергии).
Теперь, достаточно разделить эту цифру на СОР теплового насоса, для того чтобы узнать годовое (сезонное) потребление электроэнергии тепловым насосом.
Принимается, что Вы грамотно подошли к системе отопления на базе теплового насоса, и у Вас запроектирована низкотемпературная система отопления.
Более подробно о системах отопления применяемых с тепловыми насосами здесь.
Максимальная температура теплоносителя в такой системе отопления составляет 45 °С. Такую температуру нужно подать в трубы теплого пола, чтобы при -22 °С на улице, в помещении было +22 °С.

Когда на улице — 10

При -10 °С, уже нет необходимости подавать в систему теплоноситель с температурой 45 °С. Достаточно подать теплоноситель с температурой 41 °С, для того чтобы в помещении температура воздуха была +22 °С. И это важный момент, так как СОР при температуре теплоносителя 45 °С отличается от СОР при температуре теплоносителя 41 °С.

Справочно. Для тепловых насосов, один градус температуры теплоносителя меняет СОР теплового насоса на 2,5%.

Предположим, СОР выбранного нами теплового насоса при параметрах 0/45 — 3,54. Таким образом СОР при параметрах 0/41 составит 3,9 (на 10% выше).

Обратимся к таблице, в которой указаны средние температуры по месяцам в Киеве (данные с гидрометцентра за последние 10 лет).

Показатель

Янв.

Фев.

Март

Апр.

Май

Июнь

Июль

Авг.

Сен.

Окт.

Нояб.

Дек.

Средняя температура, °C

−3,4

−3,6

2,2

10,5

16,4

20,0

22,0

21,0

15,5

9,5

4,1

−0,9

Используя формулу перерасчета теплопотерь, рассчитываем средние теплопотери для каждого месяца (теплые месяцы не используем).

Более подробно о формулах перевода теплопотерь читайте здесь (ссылка)
Qмес =((tпом — tмес) /(tпом — tн)) * Q, кВт

Таким образом видно, что в январе, средние часовые теплопотери составляют 10,9 кВт, так как средняя температура в январе -3,4 °С. И так далее.

Показатель	Янв.	Фев.	Март	Апр.	Окт.	Нояб.	Дек.
Средние теплопотери, кВт	10,9	11,1	10,5	5	54	7,8	9,9

Пересчитаем требуемую среднемесячную температуру теплоносителя, для того чтобы обеспечивать в помещении +22.

Температуры теплоносителя:

Показатель	Янв.	Фев.	Март	Апр.	Окт.	Нояб.	Дек.
Средние температура теплоносителя, °C	39	39	38	33	34	36	38

Видно, что в январе средняя температура теплоносителя в системе отопления составляет 39°С. В октябре, в тёплые полы достаточно подавать теплоноситель с температурой 34 °С, чтобы поддерживать температуру воздуха на уровне +22 °С. Значит СОР нашей системы будет меняться с изменением температуры на улице.
Выведем средние значения СОР по месяцах.

Показатель	Янв.	Фев.	Март	Апр.	Окт.	Нояб.	Дек.
Средние значения СОР	4,09	4,08	4,13	4,57	4,53	4,34	4,17

Теперь выведем средний СОР за отопительный сезон — 4,27.
Разделим годовой расход тепла, на СОР геотермального теплового насоса, получим потребление электроэнергии тепловым насосом за год (отопительный сезон).

40000 / 4,27 = 9367 кВтч электрической энергии нужно в год, чтобы отапливать здание площадью 250 м2, и поддерживать температуру воздуха в здании, на уровне +22 °С.

Воспользуйтесь нашим калькулятором чтобы рассчитать потребление электроэнергии тепловым насосом в Вашем доме.