Київ, Україна пн-сб з 10:00 до 19:00

Можливість використання повітряних теплових насосів в нашому регіоні

До появи на ринку повітряних теплових насосів останнього покоління, їх застосування в нашому регіоні, було малоефективно. При мінусовій температурі, повітряний тепловий насос не тільки різко знижував температуру лінії подачі, але у нього також падала потужність (при -20° теплопродуктивність падала на 40%). Таке зниження основних параметрів при мінусовій температурі, не давало можливості застосування старих типів повітряних теплових насосів в нашому регіоні.

Ситуація кардинально змінилася з виходом на ринок повітряних теплових насосів останнього покоління, які завдяки новим технологіям домоглися не тільки стабільної працездатності до температур -20…-30°, але і забезпечили стабільну потужність, а також досить високий коефіцієнт перетворення. Ефективність повітряного теплового насоса (COP), залежить від зовнішньої температури. Хоча при низьких зовнішніх температурах ефективність знижується, середньорічний коефіцієнт перетворення залишається високим COP~3.5 Логіка побудови системи опалення на повітряній тепловому насосі передбачає його застосування в основний температурній зоні нашого регіону, коли ефективність теплового насоса висока. При низьких температурах, коли ефективність повітряного теплового насоса падає, підключається електричний або газовий котел. Повітряні теплові насоси нового покоління, наприклад BUDERUS Logatherm WPL ARB, при розрахунку ефективності опалення від декількох джерел (повітряний тепловий насос, газовий конденсаційний котел, элкетрокотел), враховують зовнішню температуру, необхідну температуру подачі, тарифи енергоносіїв (електрика, газ), денні та нічні тарифи.

Принцип роботи повітряного теплового насоса.

Принцип роботи повітряного теплового насоса (повітря — вода) полягає в перенесенні і перетворення тепла з навколишнього повітря, в систему опалення, за рахунок електроенергії, яка забезпечує роботу компресора. Звідси випливає основна відмінність повітряного теплового насоса, від геотермального — залежність коефіцієнта перетворення (COP) від зовнішньої температури. Так повітряний тепловий насос, витрачаючи 1 кВт електричної енергії, переносить в систему опалення від 2 до 6 кВт теплової енергії (COP = 2-6). Такі високі показники енергоефективності, в поєднанні з більш демократичною вартістю, роблять вибір повітряного теплового насоса відмінним варіантом при створенні нової системи опалення, так і при модернізації старої.

Проблема зниження потужності повітряного теплового насоса, зі зниженням зовнішньої температури, била вирішена застосуванням лінії інжекції компресора. Технічно це забезпечує другий вхід компресора (лінія інжекції), яка при зниженні температури починає додавати у компресор необхідну кількість холодоагенту, підтримуючи основну лінію всмоктування. Таким чином, підтримується необхідна витрата газу через компресор. Фактично, спіральний одноступінчатий компресор, при низьких температурах, перетворюється в двоступінчастий. Ця технологія забезпечує необхідну потужність і темперу подачі у всьому діапазоні зовнішніх температур. Прикладом служить технологія ZUBADAN (супер обігрів) фірми MITSUBISHI ELECTRIC

Повітряний тепловий насос BUDERUS Logatherm WPL AR. Склад, схема підключення.

Повітряний тепловий насос складається з наступних елементів:

  1.  Зовнішній блок, забезпечує функції нагрівання та охолодження;
  2.  Внутрішній блок, який має  кілька типів, забезпечує реалізацію необхідних функцій теплового насоса (опалення; активне охолодження; нагрів гарячої води; робота як єдиного теплогенератора, з догріву електротенами; робота спільно з газовим котлом; робота спільно з геліосистемою)
  3.  Автоматика управління модульного типу, що забезпечує ефективну роботу системи даної конфігурації.

Зовнішній блок, реверсивного типу розташований на вулиці, забезпечує функції нагрівання та активного охолодження. Зовнішній блок повного циклу перетворення (блок видає опалювальну воду в контури опалення та приготування гарячої води, а також охолоджену воду в контури активного і пасивного охолодження). Блок включає ефективний вентилятор з регульованою швидкістю обертання; продуктивні теплообмінники відбору тепла з повітря і передачі його опалювальній воді (випарник і конденсатор); насос опалювального контуру з частотним регулюванням; спіральний, інверторний компресор, що дозволяє працювати теплового насосу із змінною потужністю, яку вимагає система опалення в даний момент. Конструкція і високоефективна ізоляція забезпечують низькі показники шуму і вібрації.

При мінусових температурах, застосовується один з найбільш ефективних режимів  розморожування. Він відбувається одночасно з нагріванням системи опалення, без її відключення.

Внутрішній блок, розташований в котельні, має кілька типів, застосування яких вирішує всі завдання: модернізація застарілих систем опалення; встановлення нових системи опалення з базовими і розширеними функціями опалення, охолодження, приготування гарячої води, підігрів басейну, спільна робота з геліосистемою. У комплектацію входять: гідравлічний модуль з триходовими перемикаючими клапанами, відповідного типу; група безпеки; розширювальний бак; базовий комплект автоматики управління і налаштування повітряного теплового насоса, з функціями контролю через інтернет.

Автоматика управління модульного типу, яка підключається до базової автоматики внутрішнього блоку. Дозволяє прі необхідності, реалізовувати управління системою опалення з будь-якими заданими функціями:

- керування роботою в каскаді декількох блоків повітряних теплових насосів, для збільшення загальної потужності;

- управління гібридною установкою з максимальною економічністю (тепловий насос — газовий конденсаційний котел), з урахуванням нічних тарифів і вартості енергоносіїв;

- управління контурами опалення радіаторів, теплою підлогою, нагріву басейну, підігріву вентиляції;

- управління тепловим насосом і контурами в режимі активного охолодження;

- управління роботою повітряного теплового насоса з геліосистемою.

Повітряний тепловий насос в новій системі опалення.

Застосування повітряного теплового насоса в новій системі опалення,  дозволить при меншому бюджеті, порівняно з геотермальним, встановити тепловий насос з високим середньорічним коефіцієнтом перетворення. Повітряний тепловий насос забезпечує економічне і комфортне опалення, приготування гарячої води, охолодження будинку влітку. Найбільш ефективно застосувивати повітряний тепловий насос, в добре утепленому будинку, з застосуванням низькотемпературних систем опалення (тепла підлога, теплі стіни, радіатори збільшеної потужності, розраховані на низькі температури подачі …). Повітряний тепловий насос завжди застосовується з додатковим нагрівачем, який автоматично підключається при низьких температурах, коли ефективність теплового насоса знижується. Застосовуватися будь-який теплогенератор з автоматичним запуском: електрокотел, газовий конденсаційний котел… Створення системи опалення з повітряним тепловим насосом, вимагає високопрофесійного проектування і монтажу, так як система розраховується і створюється як єдиний комплекс з розрахунковими параметрами.

Застосування повітряного теплового насосу в новій системі опалення, краще розглянути на прикладі системи опалення будинку 300 кв. м., встановленої в 2016 році.

Низькотемпературна система опалення з гібридним тепловим насосом нового покоління BUDERUS Logatherm WPL 17 ARB, який постійно забезпечує високу ефективність. Цей результат досягається автоматичним підключенням того джерела, яке забезпечить більш високу економічність (повітряний тепловий насос або газовий конденсаційний котел). Система аналізує ефективність повітряного теплового насосу з урахуванням зовнішньої температури, а також необхідної температури подачі. Так само система враховує діючі тарифи на електрику та газ, денні та нічні тарифи.

Характеристики системи опалення:

Низькотемпературна система опалення з повітряним тепловим насосом BUDERUS Logatherm WPL 17 ARB 17 кВт і газовим конденсаційним котлом Logamax plus GB172i 35 кВт. Функції теплового насоса опалення, активне охолодження влітку, підігрів басейну, гаряче водопостачання, циркуляція ГВП. Опалення здійснюється контурами радіаторів, розрахованих низькотемпературний режим роботи і контурами теплої підлоги 1 та 2 поверхів. Приготування гарячої води проводиться у високоефективному бойлері непрямого нагріву зі збільшеним теплообмінником. Реверсивний повітряний тепловий насос забезпечує режим активного охолодження влітку. В режимі активного охолодження, тепловий насос замість нагрівання опалювальної води, виробляє охолоджений теплоносій. Активне охолодження реалізовано самим комфортним способом – холодними стелями. Цей тип охолодження працює м’яко, входить в режим протягом декількох годин і забезпечує комфортне охолодження приміщень в автоматичному режимі. В будинку охолоджуються всі спальні, робочий кабінет. У літньому режимі система працює, забезпечуючи три режими: активне охолодження будинку (теплоносій охолоджується); підігрів басейну, нагрів гарячої води (проводиться нагрів теплоносія). Тепловий насос забезпечує високоефективну роботу всіх трьох режимів за заданими пріоритетами. Інтернет модуль повітряного теплового насоса,  дозволяє контролювати і управляти системою опалення з будь-яких мобільних пристроїв.

Характеристики повітряного теплового насоса BUDERUS Logatherm WPL 17 ARB

Інверторний, реверсивний, повітряно — водяний тепловий насос, з номінальною тепловою потужністю 17 кВт (працює з тією потужністю, яка потрібна в даний момент) ; максимальна потужність охолодження 11,92 кВт; максимальна температура подачі теплового насоса + 62°; межі робочої температури зовнішнього повітря: опалення -20 …+45° С, охолодження +15 …+45 С°; коефіцієнт потужності COP: A7/W35 при 40% — 4,82; A2/W35 при 60% — 4,03; A-7/W35 при 100% — 2,55; максимальний рівень шуму — 55 дБ; вбудований інтернет модуль

Повітряний тепловий насос при модернізації старої системи опалення

Повітряний тепловий насос — ідеальний варіант при модернізації системи опалення з великим споживанням газу. При будь-якій існуючій системі, застосування повітряного теплового насоса дасть великий ефект. Навіть якщо в будинку не встановлена низькотемпературна система опалення, повітряний тепловий насос, зможе забезпечити самостійне опалення до температури -10 С, а при подальшому зменшенні температури, автоматично підключиться або старий теплогеннератор, або спеціально встановлений для цих цілей.

Повітряний тепловий насос є одним з найкращих варіантів модернізації систем опалення:

— високий коефіцієнт перетворення, який забезпечує економічну роботу системи опалення в основний температурній зоні нашого регіону

— як мінімум, в три рази менша необхідна електрична потужність для опалення, в порівнянні з котлами електро

— простота установки зовнішнього блоку і мінімальні зміни в конфігурації топкової

— широкі можливості автоматики для інтеграції в існуючу систему опалення

— відсутність необхідності порушення ландшафту, і внутрішнього інтер’єру будинку

— невисока вартість монтажних робіт і можливість встановлення  з запуском протягом 2-3 дні