Опалення тепловим насосом. Модернізація існуючої системі опалення
Із зростанням ціни на газ і електроенергію люди все частіше стали цікавитися опаленням приміщень з допомогою теплового насоса. Так як опалення тепловим насосом більш економічний варіант в порівнянні з іншими системами опалення. Тому модернізація існуючої системі опалення так актуальна.
На сьогоднішній день теплові насоси знайшли широке застосування в системах опалення, ГВП та кондиціонування.
У більшості випадків вони встановлюються в системах опалення новобудов, як єдине джерело тепла або паралельно з іншими пристроями, при цьому сама система опалення проектується під тепловий насос – найчастіше це теплі підлоги і теплі стіни.
Поряд з новобудовами, є будинки з уже працюючими системами опалення, які використовують газові котли, електричні або інші джерела, куди необхідно встановити тепловий насос. Але якщо будинок вже побудований, змонтована система опалення – демонтувати її і встановити теплі підлоги і теплі стіни досить затратно, адже після цього власникові доведеться витратиться ще й на новий ремонт. На скільки ж доцільно встановлювати тепловий насос в діючу систему і чи взагалі можливе? Давайте спробуємо розібратися.
Які основні відмінності систем опалення з тепловим насосом від інших систем?
Основні відмінності – теплові насоси мають більше площа тепловіддачі. Збільшуючи площу тепловіддачі від опалювальних приладів, ми можемо знижувати температуру води в системі опалення, а це, в свою чергу, позитивно позначається на ефективності теплового насоса. При зниженні температури подаючого контуру всього на 1°С – СМІТТЯ збільшується орієнтовно на 2-2,5%. З цієї причини абсолютно всі виробники теплових насосів рекомендують системи опалення, що складаються з теплих підлог і теплих стін.
Як модернізувати існуючу систему опалення?
Модернізація існуючої системі опалення починаэться з розрахунків. Спочатку необхідно визначити необхідну теплову потужність пристрою, при цьому спиратися на потужність старого котла не варто – найчастіше вони мають надлишковий запас продуктивності, що в свою чергу стане причиною необґрунтованого збільшення потужності теплового насоса. Зробити це можна кількома шляхами:
- виходячи з витрати енергоносія у минулих опалювальних періодах;
- розрахунковим методом визначити тепловтрати через огородження і втрати на інфільтрацію, визначити теплопоступленія в будинку і скласти тепловий баланс;
- розрахунковим методом за емпіричному показником питомих тепловтрат.
Для прикладу, візьмемо кімнату площею 20 м2 і скористаємося емпіричними показниками питомих тепло втрат. Для сучасних будинків з хорошим утепленням цей показник не більше 70 Вт/м2, а для дому, збудованого до 1980-1990 років може бути 100 Вт/м2 і навіть більше. Знову ж таки повторюся – ці показники емпіричні, тому не можуть бути використані для точних розрахунків, а служать для розуміння «загальної картини» ситуації. У нашому прикладі, скажемо, що це будинок сучасний і має втрати 80 Вт/м2, в такому випадку тепло потерисоставят:
Qот=80·20=1600 Вт.
Це означає, що теплопродуктивність опалювальних приладів у цій кімнаті має бути не менше, ніж теплові втрати кімнати. Як відомо, на теплопродуктивність батареї/радіатора впливає її площа та середня температура води в контурі. Переважна більшість радіаторів чавунних батарей мають типові розміри, виходячи з яких, за довідковими даними, можна легко визначити їх теплову потужність, залежно від температури, а сучасні виробники вказують цей параметр в технічному паспорті пристрою. В таблиці нижче, наведені дані теплової потужності сталевих радіаторів, залежно від його типорозміру та середньої температури води.
Теплова потужність сталевих радіаторів
Більшість теплових насосів можуть забезпечити температуру подачі до 55 °С. При теплоперепаде в 10 °С – середня температура води становитиме 50 °С. Припустимо, що в нашій кімнаті встановлені радіатори висотою 1000 мм і шириною 220 мм та з таблиці бачимо, що одна секція буде мати теплову потужність 84 Вт. Для обігріву нашої кімнати знадобиться секцій:
1600/84=19,04=20 шт.
Якщо кількість вже встановлених секцій не менше потрібного нам, то ТН може бути впроваджений в таку систему опалення. Якщо ж ні – то є необхідність збільшити теплову потужність опалювальних приладів у приміщенні. Це можна зробити просто збільшивши кількість секцій, наприклад, можна замінити радіатори на фанкойли – в будь-якому випадку це буде дешевше ніж повна заміна системи опалення.
Такий розрахунок необхідно провести для кожної кімнати, це необхідно і для визначення потрібної кількості секцій радіаторів, і для визначення потужності ТН.
Які ще слід вжити заходів?
Якщо неможливо збільшити теплову потужність системи опалення не збільшуючи температуру подачі більше 55 °С, то необхідно знизити опалювальне навантаження. Це робиться шляхом заміни вікон, скорочення вентиляційних втрат, додатковою теплоізоляцією фасаду, встановленням теплових завіс. Так можна встановити менш потужний тепловий насос, що знизить його ціну і витрати на експлуатацію. Якісна теплоізоляція сприяє підвищенню середньої температури огороджувальних конструкцій, що робить приміщення ще більш комфортним. модернізація існуючої системі опалення починается з утеплення.
Якщо ж говорити про вибір самого ТН, то для існуючих домогосподарств модернізація існуючої системі опалення актуальна буде, як що тепловий насос типу «повітря-вода». В даному випадку його перевагами, порівняно з геотремальным ТН є:
- ціна (25-50% дешевше з установкою);
- простота монтажу (блоки встановлюються на стіну за допомогою анкерів або ж на землю, а також невеликі розміри, при цьому немає необхідності в земляних або інших роботах на території);
- простота в експлуатації (вимагає тільки періодичної заміни фреону, періодичність в середньому раз у 5-7 років).
Недоліком повітряних ТН в даному випадку є те, що СМІТТЯ залежить від температури, але навіть при -15 °С сучасні повітряні ТН мають СМІТТЯ 2,5-3, що робить їх економічніше газових або електричних котлів.
Переваги теплового насоса:
- економічність;
- простота в обслуговуванні;
- універсальність (може не тільки нагрівати, але і охолоджувати повітря);
- робота теплового насоса автоматизована (не потребує людського втручання);
- довговічність (термін служби від 20років).