Правильне планування та підбір компонентів системи опалення з тепловим насосом «повітря-вода» є важливим фактором правильної та ефективної роботи системи. У цій статті ми надамо деякі рекомендації для планування таких системи, зокрема на прикладі теплових насосів «повітря-вода» Bosch Compress 7000i AW і Bosch Compress 3400i AWS
Тепловий насос «повітря-вода» та «тепла підлога» водяна
«Тепла підлога» характеризується низькою температурою теплоносія і можливістю зниження температури в приміщенні при збереженні оптимального теплового комфорту. Низька початкова температура установки забезпечує найбільш економічну роботу теплового насоса. Висока можливість акумуляції тепла дозволяє кількагодинну перерву опалення без помітних змін температури в кімнатах. Це дозволяє робити охолодження влітку, використовуючи ті ж системи, які використовуються для опалення взимку.
«Тепла підлога» розроблена на основі ДСТУ EN 1264, де для цілей проєктування передбачається, що рекомендована температура подачі води для опалення становить від 30 до 40°C. Проєкт установки включає довжину опалювальних контурів, втрати тиску та об’ємну витрату для кожного опалювального контуру, відстань між трубами та обсяг води в системі.
Труби поверхневого опалення необхідно прокладати на відстані, що відповідає проєкту (зазвичай 10-20 см). Також рекомендується, щоб опір одного контуру опалення не перевищував 120 мбар (12 кПа) з передбачуваною розрахунковою різницею температур подачі та повернення 5 К. Обов’язково необхідно збалансувати потік в системі, використовуючи для цього клапани попереднього регулювання (витратоміри).
Тепловий насос «повітря-вода» та конвектор
Конвектори з вентилятором є оптимальним рішенням для опалення будинку тепловим насосом. Влітку їх також можна використовувати для охолодження. У конвекторах вентилятор повинен працювати під час нагрівання або охолодження, що створює певний шум порівняно з іншими системами опалення, а також потрібне електричне підключення. Крім того, необхідно відводити конденсат та ізолювати всі установки, які працюють для охолодження (включаючи сполучні труби до вентиляторних конвекторів).
Тепловий насос «повітря-вода» та радіатори
Радіатори також успішно використовуються в поєднанні з тепловими насосами, але для оптимальної роботи необхідно спроєктувати і вибрати відповідні робочі параметри (температура подачі не повинна перевищувати 55°C). У новобудові можливе використання нижчих робочих температур, чим досягається більша ефективність теплового насоса. Чим нижче температура подачі, тим вище ефективність теплового насоса. Тому необхідно прагнути до найнижчих робочих температур установок. Радіатори не можна використовувати для охолодження. Якщо тепловий насос має працювати разом з радіаторами, буферний бак завжди потрібен для забезпечення мінімально необхідного потоку води для нагріву через тепловий насос. Цей потік буде відокремлений від значно меншого та змінного потоку води через радіаторну систему.
Тепловий насос «повітря-вода» робота з буферним баком
- подовжити час роботи теплового насоса в період часткового споживання енергії. При включених/виключених теплових насосах при виборі буферного баку згідно рекомендацій виробника необхідно враховувати мінімальний час роботи компресора. У випадку інверторних теплових насосів (з регульованою потужністю) необхідно брати до уваги мінімальну потужність нагріву або іншу, зазначену виробником.
- зменшити кількість пусків/зупинок компресора;
- гідравлічно розділити контур теплового насоса та контур системи опалення (ресивера), що забезпечує мінімальний потік води для нагріву, необхідний тепловому насосу;
- накопичити тепло, яке в подальшому буде використане для розморожування випарника теплового насоса «повітря-вода»;
- надавати накопичену теплову енергію в період блокування електропостачання (спеціальні тарифи на електроенергію);
- організувати систему з використанням кількох джерел тепла.
Враховуючи вищеописані функції буферного бака, між його потужністю та потужністю теплового насоса немає особливого зв’язку. Відповідно до стандарту ДСТУ Б В.2.5-44:2010 (EN 154550:2007, MOD), буферні баки для теплових насосів повинні вибиратися відповідно до правила 12-35 л/кВт по відношенню до теплової потужності теплового насоса (час наповнення від 4 до 12 хвилин, при умові, що різниця температур до і після заповнення бака 5 К, без одночасного відведення тепла). Для малих і середніх систем рекомендоване відношення становить 20 л/кВт потужності теплового насоса.
Щоб забезпечити правильну роботу теплового насоса та уникнути надмірних циклів запуску/зупинки, неповного розморожування та непотрібних сигналів тривоги, системи повинні мати можливість зберігати достатню кількість енергії. Ця енергія акумулюється з одного боку у воді, яка знаходиться в системі опалення, а з іншого боку в елементах системи (в радіаторах), а також в бетонній стяжці (тепла підлога). Далі описані різні випадки рішень для систем опалення та умови використання буферних баків.
Тепловий насос «повітря-вода» та «тепла підлога» водяна без буферної ємності
Системи «теплої підлоги» можуть бути реалізовані й без буферного бака, якщо виконуються умови мінімуму для поверхні обігріву підлоги з безперервним, безперешкодним потоком теплоносія (поверхня підлоги, яка не контролюється зовнішніми термостатами і неможливо знизити/зупинити потік), тобто
• ≥ 30 м² площі підлоги для теплових насосів:
– Compress 7000i AW 7-9 кВт
– Compress 3400i AWS 4-8 кВт
• ≥ 100м² площі підлоги для теплових насосів:
– Compress 7000i AW 13-17 кВт
– Compress 3400i AWS 10-14 кВт
У контрольній кімнаті замість термостата необхідно встановити кімнатний регулятор (CR10 або CR10H).
Тепловий насос «повітря-вода» та системи з радіаторами без змішувального клапана і без буферного бака
Мінімальна кількість радіаторів із завжди відкритим потоком (відкриті термостатичні головки) та їх потужність: ≥ 4 радіатори, мін. 500 Вт кожен для теплових насосів Compress 3400i AWS і Compress 7000i AW.
У цій системі в кінці процесу розморожування може увімкнутися електронагрівач. Тому, щоб цього уникнути і забезпечити безперебійну роботу теплового насоса, необхідно використовувати буферні баки.
Опалювальні системи з підігрівом підлоги (змішувальний контур) і радіаторами в окремих контурах опалення без буферного бака
Мінімальна кількість радіаторів у контурах із завжди відкритим протоком (відкриті термостатичні головки) та їх потужність: ≥ 4 радіатори, мін. 500 Вт кожен для теплових насосів Compress 3400i AWS і Compress 7000i AW.
У цій системі в кінці процесу розморожування може увімкнутися електронагрівач. Тому, щоб цього уникнути і забезпечити безперебійну роботу теплового насоса, необхідно використовувати буферний бак.
Тепловий насос та контури опалення зі змішувальним клапаном
В опалювальних установках, що складаються тільки з контурів зі змішувальним клапаном, необхідно використовувати буферний бак.
Мінімальний необхідний об’єм буферного бака:
• ≥ 50 літрів для теплових насосів:
– Compress 7000i AW 7-9 кВт
– Compress 3400i AWS 4-8 кВт.
• ≥ 100 літрів для теплових насосів:
– Compress 7000i AW 13-17 кВт
– Compress 3400i AWS 10-14 кВт.
Використання клапана VW1 + байпас між подаючою та зворотною лінією системи (коли система не використовує буферний бак)
Деталі про теплові насоси Bosch дізнавайтеся на сайті: «Теплові насоси Bosch Compress».
Більше корисної інформації про проєктування систем опалення з тепловими насосами дізнавайтеся з Посібника з теплових насосів за посиланням.
Більше важливих статей і новин в Telegram-каналі та корисні відео на Youtube-каналі та у TikTok. Долучайтесь!
Переглянуто: 3 000
