Тепловой насос воздух-вода для отопления: эксплуатационные затраты

В. Качанов

Тепловые насосы законодательно признаны источником возобновляемой энергии. Применение данного оборудования в составе комбинированных систем уже стало общепризнанным решением. Самый популярный тип тепловых насосов – «воздух-вода». Насколько он применим для отопления, кондиционирования и ГВС?

Воздух – неиссякаемый источник энергии и доступен везде. Новейшие модели воздушно-водяных тепловых насосов позволяют нагревать воду при наружных температурах до минус 25°C. Данные устройства являются полноценными системами генерации тепла, для функционирования которых требуется только определенная часть электрической энергии для получения тепловой. Воздушный тепловой насос (ТН) не загрязняет окружающую среду, экологически чистый и экономичный источник тепла, с простой установкой и обслуживанием. Также он может обеспечить кондиционирование здания.

Воздушно-водяные ТН обычно проектируются так, чтобы самостоятельно покрывать все теплопотери здания при температурах до минус 7°C. При более низких температурах, теплонасос работает в сочетании со вторым источником тепла в составе комбинированной системы отопления. Оценим эксплуатационные затраты теплоснабжения, кондиционирования и ГВС с помощью теплового насоса «воздух-вода» на примерах использования инверторных моделей Kronoterm серии WPLV с разными внутренними блоками (гидромодулями).

Отопление тепловым насосом «воздух-вода» дополнительного источника

В первом случае рассмотрим применение гидромодуля HM-142 S1. Это миниатюрная котельная, которая включает в себя буферную емкость объемом 50 литров, циркуляционный насос, бойлер на 200 литров, трубчатый электронагреватель на 6 кВт и автоматику управления ТН и системой отопления/охлаждения с функцией удаленного доступа через бесплатное приложение HomeCloud.

Реализованный объект: дом площадью 92 м², в котором проживает семья из четырех человек, установлен тепловой насос «воздух-вода» KRONOTERM WPLV-09-S1 NT/HK с гидромодулем HM 142 S1.

Нагрузка на отопление – 5,2 кВт. Точка бивалентности – минус 15°С. Система обогрева – «теплый пол». Система кондиционирования – фэнкойлы. Установлен двухтарифный счетчик электроэнергии со льготным тарифом на 3 000 кВтч/мес.

Для отопления ТН «воздух-вода» обеспечивает здание энергией большую часть отопительного сезона. При достижении точки бивалентности тепловой насос работает совместно со встроенными в гидромодуль с трубчатыми электронагревателями (ТЭНами). При температуре воздуха ниже – 20°С трубчатые электронагреватели полностью покрывают потребности в тепле и ГВС. Благодаря функции активного охлаждения, тепловой насос в жаркую погоду обеспечивает дом кондиционированием.

Рис. 1. ТН KRONOTERM WPLV-09-S1 NT/HK с гидромодулем HM 142 S1

Вода для ГВС подогревается тепловым насосом в бойлере косвенного нагрева, встроенным в гидромодуль.

Оценка эксплуатационных затрат:

Годовое теплопотребление системы – 11 900 кВтч/год.
Сезонный коэффициент преобразования SСОР = 3,5.
Годовое потребление электроэнергии ТН: 11 900 кВт•ч/год/3,5 = 3 400 кВт•ч/год.

Эксплуатационные затраты на работу теплового насоса:

В дневное время (с 7:00 до 23:00 часов): 3400 кВт/ч x 0,67 суток x 0,9 грн/кВт•ч = 2 050,2 грн.
В ночное время (с 23:00 по 7:00 часов): 3400 кВт/ч x 0,33 суток x 0,45 грн/кВт•ч = 504,9 грн.

Итого: 2 050,2 грн + 504,9 грн = 2 555 грн.

Затраты при работе ТЭНов: 500 кВт•ч/год x 0,9 грн/кВтч = 450 грн.
Общие эксплуатационные затраты: 2 555 + 450 = 3 005 грн.

Отопление тепловым насосом «воздух-вода» с газовым котлом

Во втором случае применяем гидромодуль HM-140 S1. Он включает в себя циркуляционный насос, ТЭН на 6 кВт и автоматику управления тепловым насосом и системой отопления/охлаждения с функцией удаленного доступа через бесплатное приложение HomeCloud.

В доме площадью 285 м² проживает семья из четырех человек. Установлен тепловой насос «воздух-вода» KRONOTERM WPLV-14-S1 NT и гидромодуль HM 140-S1.

Нагрузка на отопление – 13 кВт. Точка бивалентности – минус 5°С. Система обогрева – «теплый пол» и радиаторы. Система кондиционирования – фэнкойлы. Установлен двухтарифный счетчик электроэнергии со льготным тарифом на 3000 кВт•ч/мес.

Тепловой насос «воздух-вода» обеспечивает здание тепловой энергией большую часть отопительного сезона. При достижении точки бивалентности ТН работает совместно с газовым котлом. При температуре воздуха ниже минус 20°С газовый котел полностью покрывает потребности в тепле. Также, благодаря функции активного охлаждения, ТН охлаждает дом в жаркое время.

Рис. 2. KRONOTERM WPLV-14-S1 NT/HK с гидромодулем HM 140 S1

Вода для ГВС подогревается тепловым насосом WP2 LF-202B с косвенным нагревом от газового котла.

Оценка эксплуатационных затрат:

Годовое теплопотребление системы – 32 000 кВт•ч/год.
Сезонный коэффициент преобразования SСОР = 3,5.
Годовое потребление электроэнергии ТН: 32 000 кВт•ч/год/3,5 = 9140 кВт•ч/год.

Эксплуатационные затраты на работу теплового насоса:

В дневное время (с 7.00 по 23.00 часов): 9140 кВтч x 0,67 суток x 0,9 грн/кВт•ч = 5 510,2 грн.
В ночное время (с 23.00 по 7.00 часов): 9140 кВтч x 0,33 суток x 0,45 грн/кВт•ч =1 357,9 грн.
Итого: 5 510,2 грн + 1 357,9 грн = 6 867 грн.

Стоимость потребленного газа =4 500 грн.
Общие эксплуатационные затраты: 6 867 + 4 500 = 11 367 грн.

Таким образом, тепловые насосы «воздух-вода» подходят как для нового строительства, так и для модернизации существующих инженерных систем. Их достоинствами являются: низкие затраты на отопление за счет высокой эффективности работы, низкий уровень шума, функция нагрева горячей воды, активного охлаждения в одном агрегате, срок окупаемости от 3 до 7 лет.

Подбор оборудования KRONOTERM в Украине, монтаж и обслуживание - компания «МГС».

Більше важливих статей і новин в Telegram-каналі та корисні відео на Youtube-каналі та у TikTok. Долучайтесь!