Это очень частое заблуждение, которым пользуются маркетологи, которые продают тепловые насосы (далее ТН). В этой статье я расскажу как работают тепловые насосы разного действия и откуда берётся кпд в 400%. Ну и я традиционно посчитаю во сколько рублей обойдётся сезон отопления с помощью этого вида отопления и сравню с другими: газ, электричество, дрова.
А с Вами я – Дмитрий, обычный электромонтажник, который ведёт свой блог. Приятного времяпрепровождения!
Откуда 400%
Распространённое заблуждение, которое имеет зерно правды. Из школьного курса физики все знают, что КПД больше 99,(9)% в принципе быть не может. Так откуда же 400? Смысл в том, что ТН не образуют тепловую энергию, а "перекачивают" её из окружающей среды. При этом на "перекачку" тепла уходит меньше электрической энергии, чем на образование тепла. И разница это может достигать 400%. Если по-другому, то 1 единица электрической энергии даёт 3-4 единицы тепловой энергии. Другими словами, коэффициент преобразования теплового насоса (COP) может достигать и 4 при некоторых условиях.
Какие бывают ТН
Насосы бывают нескольких видов: "воздух-воздух", "вода-воздух", "вода-вода", "воздух-вода", "земля-воздух", "земля-вода". В общем разновидностей много. Часто используемые, в связи с низкой ценой, "воздух-вода" и "воздух-воздух". Из-за того, что не требуются бурение скважин и снятие грунта. При использовании воды ("вода-воздух" и "вода-вода") требуются скважины, а при использовании тепла земле ("земля-вода" и "земля-воздух") требуется бурение или снятие грунта.
ТН "воздух-"
Тепловые насосы типа "воздух-вода" и "воздух-вода" имеют огромный минус особенно для северных регионов, где температура воздуха падает ниже минус 15 градусов по Цельсию. Тогда ТН теряет свои способности на перекачку тепла из воздуха. Поэтому такие насосы используют больше на юге. У таких ТН низкая цена и их даже делают из кондиционеров некоторые мастера. Ну и в довесок такие насосы часто имеют функцию охлаждения воздуха, что будет большим плюсов летом в жару.
ТН "вода-" и "земля-"
Насосы, которые берут тепловую энергию из земли и из грунтовых вод, могут работать без проблем и в северных регионах, потому что тепло берётся из мест, которые не промерзают даже при очень низких температурах воздуха. Такие насосы имеют постоянный коэффициент преобразования теплового насоса (COP) в 2,5-3,5. Что делает их дешевыми и постоянными в плане отопления, но часто их монтаж очень дорогостоящий из-за бурения или невозможен из-за того, что контуру для земли нужен большой участок.
Расчёт по окупаемости
На этот раз использую часть расчёта из другой своей статьи, чтобы не увеличивать эту статью лишней информацией. Замечу, для теплового насоса необходим хорошо утеплённый дом. В расчётах возьмём дом площадью 100 кв. м., которые будет находиться в столице Сибири – Новосибирске. Ниже таблицы со средними температурами, чтобы вы могли сравнить со своим населённым пунктом (температуры средние, то есть зимой бывает и -40 и -10).
Как вы видите в таблице, 7 месяцев в году нуждаются в отоплении. Поэтому берём 7 месяцев или 214 дней. Для расчёта возьмём расход энергии для тепла – 50 Вт/м². Для обогрева нашего дома (100 м²) в час нужно тратить 50×100 = 5000 Вт*час или 5 кВт*час. Исходя из того, что дней у нас 214, а в сутках 24 часа: 214 дней × 24 часа × 5 кВт*час = 25680 кВт*ч или 25,68 МВт*ч за сезон.
Какой ТН
Напомню, что ниже -15 ТН (по типу "воздух-вода") не работает, поэтому придётся ставить дополнительно электрический котёл, который будет работать в самые холодные дни. За весь отопительный сезон температура упадёт ниже 15 градусов целых 50 дней из 214. Если взять цифры из расчёта, то это 50 дней × 24 часа × 5 кВт*ч / 0,95 (КПД эл. котла) = 6316 кВт*ч, что в переводе на рубли по тарифу НСК (2.93 за кВт*ч) будет 18505 рублей за 50 дней.
Остальные дни, а это 214 - 50 = 164 дня. Тепловой насос, при коэффициенте преобразования теплового насоса 3, будет потреблять 1,67 кВт*ч. Посчитаем: 164 дня × 24 часа × 1,67 кВт*ч /0,95 (КПД) = 6919 кВт*ч, а в рублях это ещё 20272 рубля. Итого выйдет 38777 рублей в сезон. А если взять системы типа "вода-" и "земля-", то цена была бы всего 26452 в сезон, но цена на такую систему намного дороже. Стоимость отопления, я в прошлый раз свёл в таблицу, которую приведу ниже и добавлю этот для сравнения.
Вывод
Как итог, система "воздух-" для "севера" плохая идея и выходит вдвое дороже газа (но система и подключение стоят дешевле). Также системы "вода-" и "земля-" будут очень дешевыми в эксплуатации, но при этом они выйдут намного дороже при монтаже. Для "юга" такие системы идеальны во всём. А вкупе с солнечными панелями можно добиться почти автономного дома, что звучит очень интересно (и дорого). Надеюсь эта статья была для вас интересна, потому что я потратил на неё очень много времени. Оцените, пожалуйста мой труд и подписывайтесь на канал. Стараюсь выпускать подобные статьи почаще. Всего вам доброго!
Подписаться
#отопление #тепловой насос #технологии #полезные советы #расчёты