Тепловой насос – насколько выгодный, нужно ли устанавливать

Плюсы и минусы тепловых насосов — грунтового, водяного, воздушного

Плюсы и минусы тепловых насосов – вот что интересует многих. Действительно, если вы решили организовать с помощью такого оборудования отопления дома и ГВС, необходимо знать всю правду о нем. В противном случае, велик риск обжечься.

Тепловые насосы набирают популярность благодаря экономичности и экологичности. Их часто используют для отопления дома, так как принцип работы теплового насоса позволяет получать больше тепла, чем потреблять электроэнергии. В этой публикации мы рассмотрим их позитивные и негативные стороны.

Виды тепловых насосов

В зависимости от среды, из которой черпается тепловая энергия, все тепловые насосы можно разделить на три категории:

  • Грунтовые (геотермальные) – получают тепло из земли и грунтовых вод;
  • Водяные – работают за счет тепла, накопленного в водоемах;
  • Воздушные – извлекают тепловую энергию из воздуха в окружающей среде.

Каждый вид можно разделить на отдельные типы, такие как грунт-вода, грунт-воздух, воздух-вода, воздух-воздух, вода-вода и вода-воздух. Из названия следует, откуда будет получать энергию и что будет нагревать тепловой насос.

Существуют более экзотические типы, такие как фреон-вода, лед-вода и абсорбционные. Но они не распространены, их не применяют для отопления жилья.

Особенности работы

В отличие от котлов, конвекторов и других типов нагревателей, тепловой насос не производит тепло. Он переносит его из одной среды в другую. К примеру, тепловой насос воздух-вода охлаждает воздух за пределами здания и нагревает воду в бойлере. Благодаря этому можно добиться эффективности более 100%.

Тепловой насос потребляет электроэнергию и генерирует тепло. Соотношение этих показателей характеризует его производительность. Но реальный КПД теплового насоса может существенно колебаться. Чем меньше температура на входе и выше на выходе, тем ниже эффективность.

График КПД воздушного теплового насоса

Экономия от теплового насоса

Противники тепловых насосов часто говорят, что они имеют большой срок окупаемости, но при этом не учитывают трех фактов:

  1. Стоимость топлива постоянно дорожает, будь то уголь, дрова или газ;
  2. Цена подключения к газу часто гораздо выше, чем цена теплового насоса и его установки;
  3. Тепловой насос имеет большой срок эксплуатации.

То, что отапливать тепловым насосом выгоднее чем электричеством – это факт. Но насколько велика эта выгода? Однозначного ответа на этот вопрос нет. Правда о тепловых насосах такова – в каждом конкретном случае не обойтись без расчетов. В некоторых случаях могут перевесить недостатки тепловых насосов, а в других – преимущества.

Чтобы просчитать нюансы нужно знать:

  1. Какое обслуживание нужно в процессе эксплуатации;
  2. Сколько лет в среднем работает выбранная модель;
  3. Какое количество теплоты потребуется для обогрева квадратного метра (а в некоторых случаях – кубического метра).

Если использовать твердое топливо или газ – стоит учитывать их стоимость и цену оборудования (газового котла, печи, камина и т.д.). Чтобы адекватно оценить минусы и плюсы тепловых насосов нельзя забывать о цене монтажа и подключения.

Практика показывает, что средняя экономия при использовании теплового насоса грунт-вода и использовании теплых полов составляет 400-700% по сравнению с электрическими теплыми полами. Некоторые модели позволяют сократить сезонные затраты на отопление в 10 раз.

Плюсы и минусы

Рассмотрим по отдельности три вида, которые чаще используют для отопления коттеджей, домов, дач и вообще любого частного жилья.

Воздушный тепловой насос: плюсы и минусы

Стоимость воздушных тепловых насосов ниже чем у других типов за счет простоты конструкции. По сути, это кондиционер, но имеющий высокую надежность, производительность и способный работать при экстремально низких и высоких температурах. Монтаж теплового насоса прост и не требует проведения сложных работ.

Чем холоднее на улице, тем ниже эффективность (КПД). При очень низких температурах (в зависимости от модели и производителя) перестает вырабатывать тепло. Есть модели, способные работать и при -35, но они слишком дороги.

Тепловой насос воздух-воздух, это тот же кондиционер. Но его стоимость выше, ведь он нормально функционирует при низких температурах. Например, средней руки кондиционер не будет эффективно работать на обогрев при 0 градусов, а тепловой насос сможет не только обогревать помещение, но и позволит сэкономить.

Еще одно отличие – воздушный теплонасос имеет большую производительность и лучший КПД, чем любой из кондиционеров.

Существуют модели тепловых насосов воздух-воздух, способные работать на охлаждение. Установка такой техники поможет сэкономить на кондиционере.

Внутренний блок воздушного теплового насоса

Водяные тепловые насосы: за и против

Температура в водоеме стабильная на протяжении года, поэтому эффективность работы не зависит от погодных условий. Для отбора термальной энергии из озера, пруда или реки нужно укладывать трубопровод (поле), но это несложный процесс.

Читайте также:
Эковата – самый экологичный утеплитель!

За счет погружаемого в воду поля и прокладки магистрали между ним и испарителем стоимость оборудования и монтажа удорожается. Чем дальше от теплового насоса находится водоем, тем выше энергопотери и ниже КПД.

И, конечно, основной минус – необходимо наличие водоема.

Не каждый водоем может быть использован в качестве источника тепла для теплового насоса вода-вода или вода-воздух. Если объем воды небольшой, то она будет переохлаждаться и на трубопроводах образуется наледь. Она будет своеобразной «шубой», которая не позволит эффективно получать тепло.

Идеальный вариант – устанавливать поле в проточной воде, тогда можно не беспокоиться о температуре. Но не у всех есть река рядом с домом или дачей.

Дом на берегу реки

Плюсы и минусы тепловых насосов грунтового типа

На уровне ниже 1-1,5 метра под поверхностью земли температура не меняется на протяжении года. Поэтому производительность оборудования не зависит от того, лето на дворе или зима. На глубине почва прогрета лучше, чем в водоемах зимой, поэтому КПД грунтовых тепловых насосов выше, чем водяных.

Для прокладки труб нужно бурить скважины, либо укладывать трубопровод горизонтально. Это существенно удорожает процесс монтажа по сравнению с водяными тепловыми насосами. Что касается стоимости оборудования – она сравнима с последними.

Большую опасность для грунтового теплового насоса представляет неправильный расчет мощности. Если потребление тепла из земли будет высоким, а площадь поля или глубина и количество скважин – небольшими, почва начнет промерзать. Так как в грунте содержится влага, она образует ледяной кокон и доступ тепла прекратится.

Процесс эксплуатации грунтовых установок отличается в каждом отдельном случае. Геотермальный тепловой имеет свои насос за и против в зависимости от многих факторов, таких как:

Система отопления на основе теплового насоса

Произведенную тепловым насосом тепловую энергию можно использовать как угодно. Как правило, такое оборудование используют для нагрева воды, которая далее идет на нужды горячего водоснабжения (кухня, ванная, баня) и на отопление.

Практика показывает, что лучше использовать теплый пол, чем отопление с помощью радиаторов. Кроме того, что это мягкое тепло и не требует подогрева воды до высокой температуры, есть третья, и немаловажная с точки зрения экономии.

Чем ниже температура воды, которую нужно нагреть, тем выше КПД любого теплового насоса. Если для радиаторов вода должна быть прогрета до 50-55 градусов, то для теплых полов – 30-35 градусов. Даже если температура воды на входе составляет 1-2 градуса, то разница в КПД составит около 30%.

Нередко для обогрева помещений используют воздух. Это особенно эффективно в регионах, где температуры не опускаются ниже 0, а также если использовать тепловой насос в качестве дополнительного источника тепловой энергии.

Для улучшения энергоэффективности при отоплении дома тепловым насосом можно использовать теплоаккумулятор. В особенности, если вы используете воздушный ТН. Аккумулятор тепла позволит уменьшить расход электроэнергии ночью, когда воздух на улице существенно холоднее, чем днем.

Удобнее всего для этого использовать фанкойлы, но для их монтажа придется либо сооружать подвесной потолок, либо жертвовать эстетикой. В случае если есть приточная вентиляция, для подачи теплого воздуха можно использовать ее.

Монтаж фанкойла

Сейчас тепловые насосы не так широко распространены на территории СНГ, чем в других странах. У нас по-прежнему дешевы традиционные источники тепла, такие как уголь, газ и древесина. Но ситуация постоянно меняется и тепловые насосы все чаще используют для отопления домов и нежилых зданий.

В этой статье мы постарались подробно описать плюсы и минучы тепловых насосов разных типов. Надеемся, она была вам полезна. Не забудьте поделиться публикацией с друзьями!

Тепловые насосы опыт эксплуатации и монтажа

Хочу поделиться опытом эксплуатации котельных на основе теплового насоса.
В эксплуатации тепловые насосы:

1) частный дом 150 м2 — Stiebel Eltron WPF 13 basic;
2) частный дом 220 м2 — Stiebel Eltron WPF 13 M + WPF 10 M;
3) частный дом 350 м2 — Danfoss DHP-S ECO 42.

В первом запускаемым в эксплуатацию насосом для оценки его эффективности работы был установлен отдельный электросчтечик для фиксации потребленной им электрической энергии. В интерфейсе теплового насоса Штибель есть учет выработанной им тепловой энергии. Не буду рассказывать принцип работы теплового насоса в интернете полно подобной информации, скажу лишь только что все объекты находятся в г. Красноярске и в качестве низкопотенциального источника тепла используется геоконтур с вертикальными скважинами.

Читайте также:
Что делать если разбилась стекло варочной панели

Так же для защиты от дурака на компрессор устанавливаю реле последовательности фаз чтобы исключить вероятность его включения в неправильную сторону что может грозить компрессору выходом из строя.

В среднем скважина глубиной 50 м может дать 2 кВт тепла, это очень грубо т.к. качество геоконтрура это 80% успеха установки теплового насоса и там полно нюансов его устроства.

Тепловой насос идеально работает с теплым полом. Т.к. максимальная температура нагрева теплового насоса как правило ограничена 60 градусами и чем температура нагрева ниже тем выше эффективность его работы. СОР — это показатель эффективности работы теплового насоса (коэффициент отобранного тепла). Показывает отношение затраченной электрической энергии и полученной тепловой энергии. Так если тепловой насос греет воду до 30 градусов его СОР может достигать 4, т.е. на 1 кВт затраченной электроэнергии вы получите 4 кВт тепла и если греть воду до 60 градусов то СОР=2,5. Это приблизительные цифры у каждого конкретного теплового насоса они могут быть свои.

Так же тепловой насос греет воду для хозяйственных нужд посредством бойлера ГВС косвенного нагрева.

А вот так выглядит гео-контур теплового насоса мощностью 42 кВт.

И так когда речь заходит о тепловых насосах самый острый вопрос это окупится или не окупится? Так опыт эксплуатации дома 150 м2, за один сезон отопления тепловой насос мощностью 13 кВт потребил 6137 кВт*ч что при стоимости ээ 2,77 руб составляет 17 т.р. при этом средний СОР за весь сезон отопления составил 3,3. Так выработано тепловой энергии 20252 кВт*ч. Если отапливаться электрокотлом у которых как правило КПД 99% затраты на сезон отопления составят 56,1 т.р.
Капитальные затраты на монтаж электрокотла составят в среднем 100 т.р., тепловой насос 13 кВт с гео контуром и вспомогательным оборудованием обойдется в 1200 т.р. Не сложно посчитать что окупаемость таких вложений будет в районе 20-25 лет.
Но ! тепловой насос так же греет горячую воду круглый год соответственно на нагреве воды мы также в среднем тратим в 3 раза меньше денег а это 5-6 т.р. в год для семьи. А еще тепловой насос это бесплатный кондиционер и установив в помещении блок — фанкойл можно охлаждать помещение. т.е. не нужно покупать кондиционер и портить фасады здания некрасивыми блоками. При комплексном учете окупаемость тепловых насосов может достигать 10-12 лет. Так же сейчас есть выбор и тепловых насосов российского производства на европейских комплектующих которые на 30-40% дешевле зарубежных аналогов. Использование таких насосов позволяет получить окупаемость в 3-5 лет. Про это поговорим подробнее в следующий раз.

А так же тепловой насос позволяет отопить дом тогда когда эл. мощности недостаточно. Так дом 150 м2 для отопление необходимо 15 кВт а что делать если на участок выделено всего 15 кВт, а возиться с углем нет желания. Тепловой насос будет потреблять 5-6 кВт и у вас остается достаточно эл. мощности для питания бытовой техники и прочего оборудования. Также есть примеры мощных тепловых насосов трудящихся на пром. объектах о которых обязательно напишу в другой раз.

Тепловой насос – насколько выгодный, нужно ли устанавливать, какой лучше

Нужен ли тепловой насос, выгодная ли это покупка? Сама идея теплового насоса на первый взгляд блестящая, – забирать энергию у окружающей среды и отапливать ею дом. Снаружи дома устанавливается большой теплообменник, с помощью которого выкачивается дармовая энергия.

Работает тепловой насос по принципу холодильника – забирает тепло у окружающей среды и сбрасывает его внутри дома.
(Холодильник забирает тепло у куска мяса в морозильнике и точно также сбрасывает его внутрь дома).

Дрова, уголь, газ, нефть становятся не нужными, сжигать больше ничего не нужно?

Но так ли просто отобрать тепло у природы и перенести его под оболочку дома? Что скрывают продавцы тепловых насосов? Рассмотрим подробнее принцип, устройство различных видов тепловых насосов, и их экономическую целесообразность. Что в итоге, — стоит ли устанавливать, использовать тепловой насос?

Классификация

Тепловые насосы классифицируют следующим образом:

  • «Вода – Вода», – насос забирает энергию у воды (грунта) снаружи и отдает ее теплоносителю в системе отопления.
  • «Воздух – Вода» – насос забирает энергию у воздуха которой греет теплоноситель отопления.

Гораздо реже встречаются «Воздух-Воздух» и «Вода–Воздух».

Читайте также:
Укладка рулонного газона своими руками шаг за шагом. Советы профессионалов. Видео

Конструкция

Тепловой насос представляет из себя блок компрессора с вторичным теплообменником, который передает энергию системе отопления, и первичный теплообменник, который находится в окружающей среде и забирает тепло из нее.

Схема работы теплового насоса

Температура кипения хладогента в тепловом насосе составляет минус 55 градусов. Он значительно холоднее, чем окружающая среда и может подогреваться даже морозным воздухом с температурой минус 30 градусов.

Для своей работы тепловой насос потребляет электроэнергию в большом количестве, — работают компрессор, насосы, вентиляторы, электроника.

Эффективность работы теплового насоса принято оценивать коэффициентом преобразования – отношением выработанной энергии к потребленной.

В рекламных заявления производителей этот коэффициент обычно находится в пределах от 2 до 5. Т.е. согласно рекламе, к примеру, насос потребляющий 3 кВт энергии вырабатывает 6 -15 кВт при различных условиях своей работы, что достаточно для отопления небольшого дома.

Теплообменник в грунте

Для теплового насоса «Вода-Вода» первичный теплообменник представляет из себя трубу большой длины, которая должна находиться в грунте. Этот теплообменник можно разместить в вертикальных скважинах и получить 50 ватт энергии с метра трубы.

Для насоса мощностью 10 кВт необходимо 200 метров, — на практике это 6 скважин длинной по 33 метра. Глубже, кстати, мало кто бурит, оптимальная глубина скважины – до 40 метров.

Но теплообменник можно разместить и горизонтально. Тогда согласно практическому опыту можно получить 20 ватт с метра погонного этой трубы. Для указанной мощности нужно зарыть уже 500 метров.

Это очень большой объем земляных работ, и перепашка участка на глубину до 3,5 метров (труба в два этажа, на 3,5 и 2,5 метров).

Насос может быть с теплообменником в грунте

В месте нахождения такого теплообменника земля будет промерзать на большую глубину и оттаивать только летом в лучшем случае (образование линзы льда, заболачивание). Обычные растения на охлажденном участке не растут.

Согласно опыта эксплуатации вертикальный теплообменник в скважинах обходится дешевле, эффективней, более предпочтительный.

Выгодно ли оборудование с теплообменником «Вода-Вода»

У грунтовых насосов температура на теплообменнике всегда стабильная и коэффициент преобразования на уровне 2,5 или даже чуть больше.
(- в рекламах можно встретить значение 5 – но это на стенде. Грунт вокруг скважины постепенно охлаждается и вертикальный теплообменник выходит на коэффициент 2,5, при съеме мощности в 50 Вт/м.)

Промерзание грунта возле скважины - теплосьемка зимой

Но стоимость этого насоса для небольшого дома – не менее 15 тыс у.е. Здесь имеются в виду только фирменные надежные вещи. Первичные запросы менеджеров могут быть более скромными, но если учитывать все затраты, весь объем, а также и выявленные менеджерами «невыгодные обстоятельства», то указанная цифра даже заниженная.

В сравнении с самым дорогим отоплением электричеством с помощью электрокотла, окупаемость грунтового теплового насоса составит не меньше 15 лет. В сравнении с дешевым магистральным газом, окупаемость отодвигается куда-то в далекое будущее. ( Выбрать наиболее экономичное отопление )
Но стоимость котлов, хоть «электро», хоть «газо», — сущие копейки в сравнении с тепловым насосом.

Приобретение теплового насоса по такой цене — сродни капитальным вложениям. А во что вкладывать-то? Оборудование это через 10 лет все равно станет устаревшим и приравняется к хламу. Не лучше ли эти деньги пристроить, например, в банк, а отопление оплачивать с процентов, которых с лихвой хватит хоть на «электро», хоть на «газо».

В итоге через 15 лет все деньги (с приростом) останутся в кармане, а в доме все это время будет тепло без всяких проблем.

Вкладывать средства в тепловой насос с теплообменником в грунте экономически не выгодно.

Вскрытие земной поверхности для укладки теплообменника

Теплообменник «Воздух-вода» — что с мощностью

Гораздо предпочтительней на первый взгляд тепловой насос «Воздух-вода». Его теплообменник — блок с вентилятором, похожий на кондиционер, который устанавливается на платформе у дома, поворачивающейся против ветра. Казалось-бы это проще и дешевле чем грунтовые теплообменники. Но сейчас еще невозможно получать тепло из воздуха эффективно.

Оказывается, что у насосов «Воздух-вода» при температурах воздуха минус 12 – минус 20 градусов, отдаваемая мощность весьма низкая, а коэффициент преобразования составляет 1,5 – 1,3.

Продающие компании этот факт стараются умолчать и не сообщают сведений о реальной отдаваемой мощности при разных температурах.

Рассмотрим, что же происходит на самом деле.

Воздушный тепловой насос более компактный

Отдача в зависимости от температуры воздуха

Для насоса мощностью в 10 кВт потребление компрессором и другим оборудованием составит 2,5 – 3,0 кВт. А отдаваемая мощность при температурах – 12 – 20 градусов (ниже аппараты не работают) составляет около 3,5 -4,7 кВт в лучшем случае.

Читайте также:
Технология монтажа оцилиндрованного бруса

(Эти данные для температуры в системе отопления дома 55 градусов. При 35 градусах коэффициент и отдаваемая мощность несколько больше, – но кому нужна такая температура радиаторов, когда на улице мороз? Да и 55 градусов явно недостаточно….)

Как отапливать дом, когда на улице холодно? Для отопления дома в тепловом насосе «Воздух-вода» вмонтирован электротен, который и выдаст недостающие 6 – 7 кВт для отопления. Т.е. все это нагромождение технологий в хороший мороз превращается в простой электрокотел.

Когда на улице плюс 5 – 10 градусов, то для отопления дома нужно всего лишь пару киловатт энергии. Но теперь насос может выдать заявленные 10 кВт, которые не нужны. При этом потребляет 3,5 кВт электроэнергии, т.е. его реальный коэффициент преобразования намного меньше единицы (для дома забирается всего 2 кВт).

Отсутствие окупаемости у воздушного теплового насоса

Сгладить ситуацию может применение еще одной дорогостоящей вещи – теплоаккумулятора, который позволит запускаться насосу кратковременно, но на полную мощность с коэффициентом 4 — 5. Как работает теплоаккумулятор

Оптимальной для насоса является температура воздуха примерно от минус 5 градусов до 0, когда его коэффициент преобразования составит 2,5 – 3,0.
При температурах воздуха ниже 8 градусов С более 50 процентов энергии будет вырабатываться за счет электротена.

Для климата средней полосы, где морозы не редкость (20 дней в году ниже 10 градусов), если посчитать стоимости оборудования и потребление электроэнергии, то трудно отыскать даже окупаемость, в сравнении с самым дорогим отоплением – электричеством.

С магистральным газом вообще не сравнимые…. Там где в основном температура зимой находится в пределах -5 — +5 градусов картина несколько иная, но тоже далеко не блестящая.

Учитывая техническую сложность, поломки, забор энергии на оттаивание в мороз (есть и такое, о чем молчат продавцы), то на сегодняшний день тепловой насос «Воздух-вода» является скорее дорогостоящей игрушкой требующей затрат и ухода.

Где применяются тепловые насосы

У нас фирмы-установщики тепловых насосов держатся на одной рекламе.
При существующих наших тарифах на газ и электричество устанавливать тепловые насосы не выгодно.

А что в Европе? А в странах запада тепловой насос набирает популярность с каждым годом. И государства стимулируют его внедрение путем компенсации части стоимости оборудования – примерно 1/5. Тарифы на газ и на электричество там в разы больше наших. Морозы меньше.

Поэтому стоимость теплового насоса по сравнению с расходами на обычное отопление электричеством или газом в Европе не является слишком большой. В странах Европы установка теплового насоса сейчас выгодна. У нас – нет.
Можно отапливать дом твердым топливом и электричеством ]

Тепловой насос. Личный опыт. Часть 1 ⁠ ⁠

По просьбам трудящихся пикабушников пилю пост про мой тепловой насос.

Для ЛЛ – тема рабочая и выгодная даже в Сибири, но нужны предварительные расчёты и специалисты. Пользуюсь третью зиму. Доволен.

Букв будет много, а картинок будет мало. Даже разобью пост на несколько частей.

Про дом
Дом строился в три приёма. И первые два “приёма” не мои.

Первая часть – сруб 130 мм “брёвна”, утеплены 150 мм минваты снаружи. Фундамент утеплен 50 мм ЭППС вертикально. На перекрытии 150 мм (в сумме) ППС и минваты.

Вторая часть – “старый пристрой”. Каркас с 250 мм минваты в стенах, фундамент утеплен 50+50 мм ЭППС вертикально. Перекрытие 150 мм (в сумме) ППС и минваты.

Третья часть – новый пристрой. СИП панели 174 мм + 50 мм минваты. Фундамент утеплен 100 мм ЭППС вертикально. Перекрытие – 200 мм минваты.

Отапливаемая площадь (полная) 167 м2. Жилая площадь без 2 этажа – 137 м2

Отапливаемый объём (полный) – 397 м3. Жилой отапливаемый объём – 337 м3.

Окна с 5 камерными профилями, 2 камерными стеклопакетами.

Дверь металлическая, дешёвая, одинарная, в морозы за -20 покрывается инеем внизу, за -30 обледеневает понизу.

Системы вентиляции нет. Проветривания залповые через окна.

Про систему отопления в доме до установки теплового насоса.

Котёл – Прометей 20 кВт. Хватает всегда, даже в -43 дома было тепло, за 10 часов уходило 3 ведра каменного угля ДО.

Система отопления открытая, с возможностью естественной циркуляции.

Разводка сделана стальной трубой 57 мм (средний расчётный теплосъём с 1 погонного метра – 0,1 кВт). Трубы 100 метров. Радиаторы чугунные МС-140, 104 секции на дом.

Переделывать СО на тёплый пол было слишком хлопотно. И главный вопрос был в том, получится ли успешно присобачить ТН (тепловой насос) к моей радиаторной СО (системе отопления).

Читайте также:
Советы при покупке дивана

Географически – пригород Новосибирска. У нас зимой холоднее, чем в Нске на 5-10 градусов.

Это мои размышления три года назад, в ноябре 2018 года о том, нужен ли мне ТН.

Угольный ТТ (твердотопливный) котёл – вещь инертная, грязная, огнеопасная и надёжная. Прекрасен с точки зрения надёжности в затяжные сильные морозы, когда его можно не гасить 1-2 недели подряд (на хорошем угле). Но во время оттеплей, в межсезонье, в солнечные дни угольный котёл работает не в лучшем диапазоне температур. Его нужно или душить до 40-50 С теплоносителя, или мириться с жарой в доме. Задушенный котёл сильнее зарастает смолой. Даже если котёл работает при 60-65С, но заслонка (поддувало) почти всё время закрыта, КПД котла ниже, идёт недожог, углю мало кислорода для горения.
Почему не хочу ставить угольный котёл-“автомат” – потому, что к нему не прилагается робот, который сам выносит золу, чистит теплообменник котла, приносит и загружает уголь. Без такого робота различие шахтного Прометея и модного автомата не оправдывает разницы в цене.
Казалось бы, можно просто поставить теплоаккумулятор, и не знать горя с перетопом (это когда котёл натопил жарко, и приходится открывать окна, чтобы снизить температуру в доме до приемлемой). Идея здравая, система с ТА надёжная. Есть несколько “но”, которые от склоняют от ТА к ТН. Во-первых, ТА – не бесплатен, по грубым прикидкам, ТА на 2000 литров выйдет с фундаментом, утеплением, работами и материалами под 100 000 руб. Во-вторых, для ТА нет места в доме, нужно его выносить на улицу, ставить на свой фундамент, а потом ещё вокруг него возводить веранду (так на том месте запланировано). И третье, главное, ТА не отменяет обслуживания угольного котла. Да, КПД будет повыше, чем при работе без ТА. Да, загрузку угля можно сжечь за день, а ночью пользоваться накопленным теплом. Но хождения с вёдрами вокруг котла это не отменяет.
Электричество на ночном тарифе мне также не подходит. Из-за моего стремления к экономии. Допустим, сейчас электричество на однотарифной схеме 2,05 руб. На ночном тарифе при двухтарифной схеме – 1,62 ночью и 2,36 днём. Но для ночной схемы тоже нужен ТА! См выше про его постройку.

А это мои расчёты тогда же, три года назад.

Средняя потребность в тепле за отопительный сезон – 36 000 кВт*ч. Что грубо это прикидывал, что поточнее посчитал, сошлось один в один.
Но добавлю межсезонье. Будет округлённо 44 000 кВт*ч в год.
Поехали считать в электричестве, угле и остальных попугаях.
На угле. 7,3 тонны угля в год. С доставкой и перекидкой в угольник – 31 450 руб за год. Труд по чистке котла, выносу золы, подносу угля не входит в расчёт, но имеет место всегда.
На электричестве на общем тарифе 2,05 руб
89 950 руб в год. При этом, у меня нет фактической возможности использовать все выделенные мне 15 кВт мощности на отопление. То есть, изначально, этот вариант должен дополняться углём в морозы от -8.
На ночном тарифе 1,62 руб
71 000 руб в год.
На ТН с СОР 2,8 15 670 кВт*ч в год
На общем тарифе 2,05 выходит 32 100 руб в год.
Таким образом, отопление ТНом выходит таким же по цене, как отопление каменным углём.
Как считать окупаемость ТНа – вопрос. Так как, ходим вокруг да около. Неизвестна ни оптимальная конфигурация геоконтура, ни сам ТН. То есть, капитальные затраты ещё посчитать более-менее точно нельзя.
Условная окупаемость ТНа при цене проекта 500 000 руб (грубо прикидывал) такова:
Ежегодная экономия на электричестве: 89 950 – 32 100 = 57 850 руб.
ТН с геоконтуром окупятся за 8,6 года.
Если бы 500 000 положить на депозит, то можно в год получать 35 000 руб.
57 850 – 35 000 = 22 850 руб. “Чистая и правильная” окупаемость ТНа – 21,8 года.
Но, уважаемые любители экономики и экономии (я и сам из них), с момент установки ТНа, прекращается обслуживание угольного котла. Дома становится чище без золы и угольной пыли, нет жары зимой по ночам.

Теперь начинается интересное. Мои отчёты по зимовкам с ТНом

Читайте также:
Типовые проекты красивых загородных домов

Это по зиме 2019-2020

Угольный котёл за отопительный сезон затопил один раз. Осенью был ураган и отключилось электричество. Я мужественно и лениво мёрз. В 4 часа ночи сдался и растопил котёл, а в 6-30 включилось электричество.
Самый счастливый человек от появления ТН, не побоюсь этого слова, бенефициар – это моя супруга. Уже год она и пальцем не касается угольного котла. Я тоже доволен. Очень доволен! Внезапно, зимой образовалось “лишнее время” по вечерам.
Теперь о суровых реалиях.
Зима была не слишком суровая по морозам. Всего раз было -40. Но -30 -35 по ночам было далеко не один раз. Иногда включали дополнительно 1-2 0.5 кВт обогревателя на ночь. Иногда по утрам в кухне-столовой разжигал дровяной камин (возможно, больше для забавы, я впервые зимовал с камином). Можно было перебиться и без этого, температура дома в пик холода, если не помогать ТНу не опускалась ниже +18.
Для сравнения, когда отапливались углём, около 4 часов утра приходилось вставать и встряхивать колосники котла, дабы раскачать горение. И это при “подхватывающих” ТЭНах на 3,6 кВт и обогревателе 0,5 кВт. Температура падала при этом даже ниже +18.
Но сравнивать по комфорту ТН (даже шумный) и угольный котёл (даже тишайший) – лучше ТН. Если бы мне сказали: “Забери свои деньги, верни нам ТН”, я бы не согласился. Комфорт, чистота, красота.
Немножко по технической части.
Контур DX, ТН на 12 кВт по теплу (фактически, я видел только 9кВт по теплосчётчику самого ТНа), максимальная температура на подаче +50. СО не переделывалась никак. Просто врезали ТН параллельно угольному котлу.
По затратам на электру дать точного отчёта не готов. Перед новым отопительным сезоном поставлю второй электросчётчик (наследие от прежних хозяев) прямо перед ТН. “По ощущениям”, затраты за отопительный сезон вышли примерно те же, что и на партию угля, качеством выше среднего, с доставкой и перекидкой.

А вот отчёт про зиму 2020-2021

Было холодно. Реально холодно. Две ночи в декабре по -50. Потом не единожды по 45-47. И так, “по мелочи” 37-40 ночью регулярно. Даже сегодня ночью было -11.
В сильные морозы три раза затапливал угольный котёл. В несильные морозы по утрам топил камин (уют, хюгге, тепло, эстетика). Включал дополнительно два 0,5 кВт обогревателя. Перезимовали, в плане тепла, комфортно.
Так вот, с октября по сегодняшний день ТН потратил 5620 кВт. Тариф 2,24. Это 12 589 рублей. К примеру, на эти же деньги можно было купить 3,5 тонны угля. На зиму мне хватало 5-7 тонн угля сорта ДО. В деньгах, с доставкой и перекидкой, это выходило не меньше 20 000 руб.
Пусть, обогреватели работали круглые сутки 2 месяца, усреднённо. Это ещё 3225 руб.
В общем, ТН оказался выгодным, даже в сравнении с углём

Тепловой насос для дома: сравниваем «за» и «против» перед покупкой

Тепловой насос для дома

Если Вы задумались о новой системе отопления и охлаждения частного дома, если Вы хотите уменьшить сумму квитанций за энергопотребление, то обязательно рассмотрите вариант использования теплового насоса.

Тепловой насос поможет обеспечить круглогодичный «климат-контроль» в Вашем домовладении, снабжая его теплом в холодные зимние месяцы и охлаждая как кондиционер в летнюю жару. Некоторые модели тепловых насосов также могут работать в системе горячего водоснабжения. Вообще говоря, использование теплового насоса в качестве единственного нагревательного прибора в частном доме может быть не совсем экономично. Гораздо эффективнее он в будет в совместной работе с другими «поставщиками тепла», такими как газовые, дизельные или электрокотлы.

Если у Вас в доме уже есть функционирующая отопительная система, работающая на дизеле или электричестве, то, дополнив ее тепловым насосом, Вы сможете получить ощутимую выгоду и экономию от снижения электропотребления.

Перед покупкой теплового насоса нужно хорошенько взвесить все за и против. С одной стороны, тепловые насосы могут потреблять меньше энергии, чем другие системы отопления и охлаждения, но и цена их приобретения достаточно велика. Таким образом, нужно сравнить цену на энергоресурсы, за счет которых планируется экономия, и первоначальные затраты на приобретение оборудования.

Важно понимать, что наибольшую экономию тепловые насосы приносят именно тогда, когда используются круглогодично. Покупать тепловой насос целесообразнее, когда Вы заинтересованы и в отоплении, и в охлаждении в зависимости от времени года.

Помимо сопоставления основных затрат на приобретение, нужно рассмотреть еще ряд важных вопросов, например:

  • достаточно ли места для оборудования?
  • бывают ли перебои с электричеством и как часто?
  • требуется ли переделка системы вентиляции?
  • какого обслуживания требует тепловой насос и сколько оно будет стоить?
Читайте также:
Чертежи и схемы забежной лестницы

Если Вы достаточно осведомлены обо всех этих аспектах работы систем отопления и охлаждения, Вам будет легко сделать правильный выбор. В нашем обзоре мы опишем несколько аспектов, касающихся выбора, монтажа, функционирования этого оборудования и немного поговорим об особенностях энергопотребления тепловых насосов в сравнении с другими электрическими отопительными приборами.

Что такое тепловой насос и принцип его работы?

Тепловой насос представляет собой электрическое оборудование, которое вырабатывает тепло из окружающей среды и доставляет его в назначенное место. Нельзя сказать, что эта технология нова, она уже десятилетиями активно используется по всему миру. Кстати, самыми известными примерами использования этой технологии являются ставшие уже привычными кондиционеры и холодильники.

Устройство воздушного теплового насоса (воздух-вода)

Устройство воздушного теплового насоса (воздух-вода)

Остановимся подробнее на принципе действия этого оборудования. Тепловые насосы вырабатывают тепло, прогоняя жидкость под названием хладагент через цикл «испарение-конденсация». Компрессор гонит хладагент по теплообменным трубкам. В одной части теплообменника при низком давлении хладагент испаряется, вытягивая тепло из окружающей среды. В другой части теплообменника хладагент конденсируется при высоком давлении, и при этом происходит выделение тепла, набранного в предыдущем этапе цикла. Холодильники и кондиционеры – это тепловые насосы, работающие только в режиме охлаждения. Так, кондиционер вытягивает тепло из воздуха внутри помещения и перемещает его наружу. При этом цикл работы теплового насоса является обратимым, что позволяет обеспечивать круглогодичный температурный контроль в доме: отопление — зимой и охлаждение – летом.

Воздух - вода тепловой насос JUNKERS

Воздух — вода тепловой насос JUNKERS

Поскольку земля и воздух снаружи дома всегда содержит некоторое количество тепла, тепловой насос может отапливать помещения даже в холодный, зимний период. Ведь в действительности, воздух при температуре –18°C содержит около 85 процентов от того количества тепла, которое находится в воздухе при температуре 21°C. Воздушный тепловой насос впитывает тепло снаружи здания даже зимой и выталкивает тепло летом. Сегодня этот тип насосов является наиболее популярным на рынке. Тем не менее, тепловые насосы типов земля-вода и земля-воздух, также называемые геотермальными, которые берут тепло из земли или грунтовых вод, также получают повсеместное распространение.

Табл. 1. Наиболее известные фирмы-производители тепловых насосов различных типов.

Фирмы, предлагающие тепловые насосы типа:

Перечень приведенного оборудования очень приблизителен; фирмы или бренды, указанные в таблице, часто выпускают не один, а несколько типов тепловых насосов с различными принципами действия и техническими характеристиками.

Устройство геотермального теплового насоса

Устройство геотермального теплового насоса

Цены наиболее бюджетных и малопроизводительных насосов типа воздух-воздух могут начинаться с нескольких десятков тысяч рублей. И напротив, мощные, высокотехнологичные модели геотермальных насосов, вытягивающих энергию из воды и земли, могут стоить сотни тысяч рублей. А помимо затрат на закупку самого оборудования для этих моделей очень велики могут быть затраты на подготовительные строительные работы, бурение скважин, установку и наладку, которые осуществляются только специализированными монтажными организациями.

Геотермальный тепловой насос

Геотермальный тепловой насос

Тепловые насосы. Общие понятия и терминология

Вот несколько наиболее употребительных терминов и понятий, которые всегда встречаются при изучении тепловых насосов. Начнем с детализации основных компонентов прибора и их функций.

Основные составляющие компоненты системы теплового насоса.

Хладагент – это жидкая или газообразная субстанция, циркулирующая внутри теплового насоса и в различных состояниях впитывающая, транспортирующая и выделяющая тепло.

Обратный клапан контролирует движение потока хладагента и переключает его из режима нагрева в режим охлаждение и обратно.

Теплообменник – это петля или петли из трубопроводов, в которых происходит трансформация тепла.

Испаритель – это участок трубопроводов, где хладагент втягивает тепло из окружающей среды и доходит до температурной точки, в которой он превращается в пар. Некоторые модели тепловых насосов также снабжены аккумулятором, в котором собираются не испарившиеся излишки.

Благодаря компрессору молекулы хладагента снова сжимаются вместе, повышая его температуру. В конденсаторе хладагент отдает тепло и снова становится жидкостью.

Расширительное устройство понижает давление, созданное компрессором, что вызывает температурный сброс и превращение хладагента в смесь из низкотемпературного пара и жидкости. Эта область высокого давления, своеобразный воздушный отсек, составная часть системы распределения охлажденного или нагретого воздуха по всему дому. Обычно он располагается над или в непосредственной близости от теплообменника

Btu/час, или единица тепла в час – это показатель выработки тепла обогревательной системы. Один Btu равняется количеству тепловой энергии, выделяемой маленькой свечкой, из тех которые вставляют в торт, когда у кого-нибудь день рождения. И вот эквивалентом Btu как раз и будет количество тепловой энергии, выделяемой этой свечкой в течение часа.

Читайте также:
Чем обработать помидоры от фитофторы?

Отапливаемые градус-дни – еще одно специфическое понятие, имеющее отношение к функционированию тепловых насосов. Отапливаемые градус-дни отражают погодные условия. Один градус-день считается как один градус, на который средняя суточная температура ниже базовой отметки в 18°C. Например, если средняя температура за какой-либо день была 12°C, то этому дню будет присвоена отметка в -6 градус-дней. Общегодовая сумма считается методом простого калькулирования каждодневных показателей.

Квт, или киловатт равен 1000 ваттам. Это единица энергетической мощности, которую потребляют 10 лампочек на 100 ватт.

Коэффициент эффективности работы теплового насоса – это показатель, отражающий его производительность. Коэффициент получают путем деления выработки тепловой энергии на количество потребленного электричества, необходимого для работы насоса при определенном температурном режиме. Чем выше этот коэффициент, тем эффективнее работает насос. Этот показатель можно сравнивать с эффективностью работы дизельных и газовых котлов.

Сезонный фактор производительности показывает совокупную выработку энергии тепловым насосом в единицах Btu за весь отопительный сезон в отношении к общему количеству потребленной электроэнергии в ваттах за аналогичное время.

Точка термального баланса – это температура, при которой количество вырабатываемого насосом тепла равняется количеству тепла, которое теряет дом. В этой точке тепловой насос вырабатывает ровно столько тепла, сколько требуется для обогрева дома. Когда уровень опускается ниже данной точки, системе требуются дополнительные источники тепла.

Точка экономического баланса – это температура, при которой стоимость тепловой энергии, обеспечиваемой насосом, совпадает со стоимостью тепловой энергии от других отопительных систем (дополнительных энергетических источников). Ниже этой точки использование теплового насоса экономически нецелесообразно.

Почему нужно хорошенько подумать перед приобретением теплового насоса?

Системы экономичного энергопотребления в домашних тепловых насосах делают их достаточно эффективными средствами для обогрева и охлаждения, что помогает снижать расходы на энергоресурсы. Но при этом идея инвестирования в эффективную отопительную систему теряет всякий смысл, если сам дом не держит тепло, и оно уходит через плохо утепленные стены, крышу, окна и двери или просачивается через трещины и дыры.

В некоторых случаях вместо замены или усовершенствования отопительной системы лучшим вариантом будет определить и минимизировать утечку тепла или повысить термальный уровень действующего оборудования. Летнее охлаждение посредством теплового насоса может даже увеличить Ваши счета за электричество, особенно если до этого дом не был оснащен централизованной системой кондиционирования.

Перед покупкой теплового насоса нужно рассчитать приблизительные расходы на его обслуживание, функционирование и возможный ремонт и сопоставить их с той экономией энергоресурсов, которые Вы планируете достичь с помощью теплового насоса. Перечень расходов для удобства можно объединить в смету, сделав ее на бумаге от руки или на компьютере.

В этом расчете нужно выделить расходы на электроэнергию в кВт, потребляемую тепловым насосом (рассчитывается на основании нормативных технических характеристик), издержки по монтажу и пусконаладочным работам и, наконец, стоимость самого оборудования с учетом доставки и других побочных платежей. Рассмотрим примерный расчет издержек на установку, содержание и обслуживание грунтового теплового насоса в сравнении со стандартным газовым котлом (при условии отсутствия подведенных газовых коммуникаций).

Таблица 2. Примерный перечень инвестиционных и эксплуатационных затрат на разные типы отопительных систем.

1 Грунтовый тепловой насос Газовый котел
1.1 Стоимость 1 кВт-ч тепловой энергии
1-2 руб. 0,6-1 руб.
1.2. Инвестиционные затраты
1.2.2. Оборудование Оборудование
100-200 т.р. 50-100 т.р.
1.2.3. Строительные работы Подвод газа
50-100 т.р. 400 т.р.
1.2.4. Вспомогательные затраты Установка газгольдера
50-100 т.р. 300 т.р.
1.2.5. Монтажные и наладочные работы
50-70 т.р. 10-30 т.р.
1.2.6. Ежегодное техническое обслуживание
10-15 т.р 4-8 т.р.

Схематичность и неточность данного наброска с ценами и тарифами очевидна и объясняется тем, что в каждом индивидуальном случае расходы по тем или иным статьям могут сильно варьироваться. Так, если коттеджный поселок, в котором или рядом с которым располагается частный дом, уже газифицирован, то расходы на подключение будут менее значительными, чем в расчете. А если дом построен, как это сейчас модно, на природе, так сказать, вдали от цивилизации, тогда тянуть туда газ может оказаться не только экономически нецелесообразно, а просто невозможно.

В любом случае решение о приобретении той или иной модели теплового насоса принимается собственником исходя из климатических условий, из имеющихся и потенциально доступных источников энергии, из наличия или отсутствия действующей отопительной системы, а также комплекса прочих факторов. В настоящее время это направление считается весьма перспективным, и многие владельцы частных домов сегодня отдают предпочтение новым отопительным технологиям, к числу которых также относятся тепловые насосы.

Читайте также:
Стеклорез какой лучше: обзор, цены и рекомендации каким стеклорезом лучше резать

Мифы о тепловых насосах и суровая реальность

Не хочу оскорбить “чувства верующих”, но сегодня я подорву веру тех, кто считает возможным КПД более 100%, и что тепловой насос потребляет меньше энергии, чем производит.

Правда, особо упёртых мне не убедить. Но эта статья не для них, а для тех, кто способен к аналитике и логике.

Но сначала кратко о том, что же такое тепловой насос.

Однако, прежде чем рассказать об этом, советую вдуматься в название. Очень часто половина ответа кроется в наименовании, если взглянуть на него повнимательнее.

“Тепловой НАСОС” потому и называется насосом, что он не вырабатывает энергию, а ПЕРЕКАЧИВАЕТ её. И на перемещение энергии, разумеется, тратится меньше ресурсов, чем на её производство.

Вот в эту-то ловушку и попадают неокрепшие умы. Они видят только потребление ЭЛЕКТРОэнергии. А оно действительно может быть небольшим. Но про другие виды энергии забывают. Поэтому и считают, что КПД теплового насоса 300. 500%. Но это так называемый “условный КПД” – без учёта других затрат энергии.

Это приводит их в дикий восторг и в таком состоянии они уже не способны логически мыслить. Знания не нужны. Веры вполне достаточно.

А теперь представьте себе дом, разделенный на две половины. На разделении этих половин стоит печка. Но на вашей половине только стена этой печки, а у соседа – топка.

И сосед без устали кидает в эту топку дрова, а вы даже не знаете, где эти дрова продаются. И вы не тратите на отопление ничего, а сосед – в два раза больше, чем мог бы.

Но значит ли это, что КПД печки более 100%? Конечно же нет. Это значит только одно – вы на халяву пользуетесь добротой и ресурсами соседа.

Примерно также работает тепловой насос – он перекачивает тепло от источника тепла. При этом само тепло он не производит (ну или почти не производит). А на перекачивание требуется, разумеется, меньше энергии, чем на её производство.

И считать КПД теплового насоса, учитывая только потребление электроэнергии, это все равно, что считать КПД тепловой пушки, учитывая только потребление вентилятора.

Разница лишь в том, что при использовании теплового насоса вы не платите за производство тепла, а платите только за его перекачивание.

Но как это возможно?

Да не так уж и сложно. Представьте, что вы живёте в Сибири. А из Африки в Сибирь проведена труба, в которой почти нет тепловых потерь, и какой-то “вентилятор” гонит африканское тепло по этой трубе в Сибирь.

Вот так и работает тепловой насос. Только гонит он тепло не из Африки, а от других природных (или искусственных) источников тепла.

Например, это тепло можно взять от земли – для этого бурятся очень глубокие скважины (до 200 метров). Или от воды – если рядом с домом есть водоём. Как известно, подо льдом вода не замерзает. И ее температура будет выше нуля, даже если на улице -40. На этом эффекте и основана работа теплового насоса – он поглощает эту разницу температур и преобразует её в тепло (точнее, не совсем так – подробности см. ниже).

Ещё одна фишка теплового насоса в том, что он может работать как на нагрев помещения, так и на охлаждение.

Но! Внимание! Для работы теплового насоса нужен внешний источник энергии! В этом и смысл. И в этом причина малого потребления ЭЛЕКТРОэнергии.

Основное отличие теплового насоса от обычного нагревателя заключается в следующем:

  • Обычный нагреватель выполняет передачу тепла от горячего тела к холодному (например, от горячего радиатора к менее горячему воздуху в помещении).
  • Тепловой насос выполняет передачу тепла наоборот – от более холодного к менее холодному.

А что, так можно было?

Принцип работы теплового насоса заключается в поглощении и последующем выделении тепловой энергии в процессе испарения и конденсации жидкости, которая образуется от разницы температур. А также в смене давления и последующем изменении температуры конденсации и испарения.

Читайте также:
Утепление мансарды изнутри минватой: технология и примеры своими руками

Разницу температур можно получить разными способами. Например, это может быть разница температур между землёй ниже глубины промерзания (всегда выше нуля) и температурой окружающего воздуха.

Отсюда понятно, что эффективность теплового насоса зависит от этой разницы температур. Если, например, температура воды в водоёме подо льдом, где проложены трубы теплового насоса, +5 градусов, и вам надо нагреть воду в системе отопления до +5 градусов, то в этом случае тепловой насос будет максимально эффективен – вам надо просто прогонять воду из водоёма по системе отопления, и всё.

Разумеется, температура воды в системе отопления должна быть выше – хотя бы градусов 40 (если речь идёт, например, о тёплом поле). Поэтому без дополнительных ухищрений не обойтись.

Во-первых, компрессор гоняет по системе трубопроводов теплового насоса, как правило, не воду, а газ-хладагент (например, фреон).

Во-вторых, в самом простом случае система разделена на два контура – контур высокого давления, и контур низкого давления.

В зоне высокого давления температура газа увеличивается под воздействием давления. И это тепло уже отдаётся в помещение.

Выгодно ли использовать тепловые насосы для отопления?

Выгодно ли использовать тепловые насосы для отопления?

1. Оценка возможных условий применения воздушных тепло-насосных систем

Возможные условия применения определяются тремя основными факторами:

А) Минимально-возможной наружной температурой применения;

Б) Принципиальной экономической выгодой применения;

В) Максимальной единичной тепловой мощностью системы;

Таким образом для тепло-насосных систем типа ESVMO-SF можно выделить следующие ограничения к применению потрем перечисленным факторам:

А) Минимально-возможная температура применения теплонасосных систем −25’С. Следовательно, целесообразность применения данной системы ограничивается регионами, где общее время стояния температуры ниже −25’С, будет таким, чтобы срок окупаемости для данной системы не превысил половину планируемого срока службы (определяется практикой эксплуатации и средне-статистической необходимостью замены периферийных элементов системы). Планируемый срок службы системы определяется ресурсом компрессора (по практике эксплуатации порядка 10 лет). Таким образом при расчете срока окупаемости системы для разных регионов, ограничиваем максимальную цифру пятью годами.

Резюме: Применимо только для регионов, где годовое время работы данной системы обеспечивает срок окупаемости не более лет (см. раздел 3)

Б) Применимо для мест с отсутствием центрального газоснабжения, так как средняя стоимость газа по стране 5,5 руб/м 3 при теплотворной способности газа 33 310 кДж/м 3 и среднем КПД его использования 0,7. Таким образом, можем посчитать стоимость одного кВт*ч тепла при газовом отоплении: Сгаз=5,5*3600/(33310*0,7)=0,85 руб/(кВт*ч). Один кВт*ч при электрическом отоплении при этом будет стоить, при среднем тарифе по стране 4,04 руб/кВт*ч. Максимальный коэффициент трансформации тепла для воздушных тепловых насосов 4,45. Таким образом получаем:

Следовательно, при наличии газа мы не можем физически получить выгоду при применении теплового насоса с учетом того, что коэффициент трансформации будет ниже для минимальных температур.

Резюме: Применять только для мест с отсутствием централизованного газоснабжения.

В) Максимальная единичная тепловая мощность тепло-насосной системы 15,5кВт. Количество данных систем должно быть не более того, которое обеспечит вероятность выхода из строя одной из систем 10%. С тем расчетом, чтобы производить ремонт в самом худшем случае не чаще одного раза в год (исходя из среднего срока службы 10лет).

Вероятность выхода из строя компрессорного оборудования (самого ненадежного элемента системы) составляет порядка 2% (из практики эксплуатации). Следовательно количество систем, для того, чтобы обеспечить вероятность выхода из строя одной из них, не более 10%, должно составлять: 10/2=5.

Резюме: Целесообразность применения данной системы ограничивается необходимой тепловой мощностью 80 кВт.

2. Расчет энергетической эффективности для различных регионов

Для полного охвата диапазона климатических данных страны возьмем четыре основных региона:

  1. Москва
  2. Краснодар
  3. Мурманск
  4. Якутск
  5. Новосибирск

Рассчитаем для данных регионов экономию потребления электрической энергии на один кВт*ч выработки тепловой энергии по сравнению с электрическим отоплением с учетом изменения сезонных нагрузок, фактически по средне-сезонным нагрузкам.

Средне-сезонные нагрузки будут рассчитаны по периодам работы системы отопления для различных регионов. Периоды определялись исходя из минимальных градиентов температур (не более 3С между соседними периодами). В расчет по каждому региону берутся все периоды, среднемесячная температура которых ниже 8’С согласно СП 131.13330.2012 «Строительная климатология». Таким образом для различных регионов можем определить:

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: