Повітряні теплові насоси

Звісно, сучасні повітряні теплові насоси розроблені для ефективної роботи взимку, навіть при значних мінусових температурах, хоча їх ефективність і змінюється залежно від зовнішньої температури.

Принцип роботи теплового насоса полягає у вилученні тепла з повітря, навіть коли воно здається "холодним". Повітря завжди містить теплову енергію (до абсолютного нуля -273.15°C), і тепловий насос використовує властивості спеціального холодоагенту та компресора для "перекачування" цього тепла.

Однак, зі зниженням температури повітря, отримати ту ж кількість тепла стає складніше, і компресору доводиться працювати інтенсивніше, споживаючи більше електроенергії. Це означає, що ефективність насоса, яка вимірюється коефіцієнтом перетворення (COP - відношення виробленого тепла до спожитої електроенергії), знижується. Наприклад, якщо при +7°C COP може бути 3-4 і вище (на 1 кВт електроенергії генерується 3-4 кВт тепла), то при -15°C COP може знизитися до 1.8-2.5.

Важливо зазначити, що сучасні моделі повітряних теплових насосів, особливо ті, що призначені для холодного клімату, мають низку технологічних рішень для підтримки високої ефективності навіть при низьких температурах:

1. Інверторні технології: Дозволяють компресору плавно регулювати свою потужність, оптимізуючи споживання енергії відповідно до потреби та зовнішніх умов.
2. Оптимізовані холодоагенти: Використовуються холодоагенти, які ефективніше працюють в широкому діапазоні температур.
3. Ефективні цикли розморожування: При низькій температурі та високій вологості на зовнішньому блоці може утворюватися лід. Сучасні системи мають інтелектуальні алгоритми розморожування, які мінімізують втрати ефективності під час цього процесу.
4. Конструктивні особливості: Деякі моделі спеціально розроблені для роботи при температурах до -20°C або навіть -25°C, зберігаючи при цьому значну частину своєї номінальної потужності.

Хоча ефективність при екстремально низьких температурах знижується, повітряний тепловий насос все одно залишається значно ефективнішим за пряме електричне опалення (де COP завжди дорівнює 1). Більшість сучасних систем можуть повністю покривати потребу в теплі будинку протягом більшої частини опалювального сезону в кліматичних зонах України. У періоди дуже сильних морозів може знадобитися залучити інтегрований електричний догрівач (ТЕН), який є частиною системи, або додаткове джерело тепла (якщо воно передбачене), але навіть тоді основну частину тепла все одно генерує тепловий насос.

Повітряні теплові насоси є цілком ефективним рішенням для опалення взимку, їхня робота при низьких температурах постійно вдосконалюється, роблячи їх надійним основним джерелом тепла.

Коефіцієнт перетворення (COP) та сезонний коефіцієнт енергоефективності (SCOP) є ключовими показниками ефективності роботи повітряного теплового насоса. Вони демонструють, скільки теплової енергії пристрій може виробити з одиниці спожитої електроенергії. Чим вищі ці значення, тим економічніше працює насос.

COP (Coefficient of Performance) відображає ефективність теплового насоса в конкретних умовах (наприклад, при температурі зовнішнього повітря +7 °C). Хорошим вважається COP на рівні від 3,0 до 4,5. Це означає, що на кожен спожитий кіловат електроенергії тепловий насос виробляє від 3 до 4,5 кіловат теплової енергії. У якісних моделей теплових насосів брендів Vaillant, Viessmann та Panasonic COP часто знаходиться в межах 3,5–4,2 при стандартних температурних умовах.

SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) — це показник, який відображає середню ефективність теплового насоса за весь опалювальний сезон, враховуючи зміну температури протягом різних періодів року. Для регіонів із помірним кліматом, як у Львові, хорошим вважається SCOP на рівні від 3,5 до 4,0 і вище. Це свідчить про те, що навіть у холодніші місяці система працюватиме економно, забезпечуючи суттєву економію витрат на опалення.

Вибираючи тепловий насос для опалення будинку або квартири, варто орієнтуватися саме на SCOP, адже цей показник дає реалістичне уявлення про ефективність роботи пристрою в умовах змінної погоди протягом року. Системи з високим SCOP забезпечать менше енергоспоживання, а отже, і менші експлуатаційні витрати.

Крім самого коефіцієнта, слід також враховувати інші фактори: площу будинку, якість теплоізоляції, правильність монтажу та налаштування системи. Тому для підбору оптимального теплового насоса з високим COP або SCOP доцільно звернутися до професійної компанії, такої як ТеплоВам, яка допоможе підібрати обладнання відповідно до реальних умов експлуатації та ваших потреб.

Повітряний тепловий насос під час роботи дійсно створює певний рівень шуму, однак сучасні моделі спроектовані таким чином, щоб цей шум був мінімальним і не створював дискомфорту для мешканців будинку чи сусідів. Рівень шуму залежить від кількох факторів: типу теплового насоса, потужності обладнання, бренду, режиму роботи, а також правильності монтажу.

У середньому зовнішній блок повітряного теплового насоса генерує шум на рівні 40–55 дБ на відстані одного метра. Для порівняння, це приблизно відповідає шуму звичайної розмови або побутового холодильника. Наприклад, теплові помпи відомих брендів, таких як Vaillant, Viessmann та Panasonic, мають вдосконалені системи шумоізоляції, спеціальні вентилятори з оптимізованими лопатями та технології плавного регулювання швидкості обертання компресора. Завдяки цьому рівень шуму може бути ще нижчим, особливо у нічному режимі.

Також важливо врахувати, що тепловий насос працює з різною інтенсивністю залежно від температури зовнішнього повітря та потреб приміщення в теплі. Під час максимальної роботи в сильні морози рівень шуму може трохи зрости, однак сучасні системи все одно залишають його в межах прийнятних нормативів.

Велике значення має також правильне місце встановлення зовнішнього блоку. Щоб мінімізувати сприйняття шуму, фахівці компанії ТеплоВам під час монтажу враховують такі чинники, як відстань до вікон, житлових приміщень та межі ділянки. Монтаж на спеціальних антивібраційних опорах та правильне орієнтування блоку допомагають суттєво знизити вібрації та рівень шуму.

Таким чином, хоча повітряний тепловий насос і видає певний рівень звуку під час роботи, сучасні технології проектування та професійний монтаж дозволяють звести цей шум до мінімуму, роблячи експлуатацію теплового насоса практично непомітною для користувачів. Якщо для вас важливе питання максимально тихої роботи, варто обрати моделі від перевірених брендів і довірити встановлення професіоналам з досвідом, таким як команда ТеплоВам.

Вибір оптимальної потужності повітряного теплового насоса є одним із найважливіших етапів проєктування системи опалення, оскільки від цього залежить ефективність, комфорт та вартість експлуатації всієї системи. На рішення впливає низка факторів:

1. Тепловтрати будівлі: Це ключовий і найважливіший фактор. Потужність має відповідати максимальним тепловтратам будинку при найнижчій розрахунковій зовнішній температурі для вашого регіону. Тепловтрати, своєю чергою, залежать від:

   • Площі та об'єму приміщень: Чим більший будинок, тим більше тепла він втрачає.
   • Якості утеплення стін, даху, підлоги, фундаменту: Сучасні будинки з добрим утепленням мають значно нижчі тепловтрати, ніж старі, неізольовані будівлі. Товщина та тип утеплювача мають вирішальне значення.
   • Типу та якості вікон і дверей: Площа скління, якість склопакетів (кількість камер, енергоощадне покриття) та герметичність віконних і дверних прорізів суттєво впливають на тепловтрати.
   • Наявності та ефективності системи вентиляції: Неконтрольована інфільтрація повітря через щілини збільшує тепловтрати. Припливно-витяжна вентиляція з рекуперацією тепла зменшує втрати тепла з повітрям, що видаляється.
   • Повітропроникності самої будівлі: Наскільки "дірявим" є будинок загалом.

2. Кліматична зона та розрахункова зовнішня температура: Потужність розраховується для найхолоднішої очікуваної температури взимку у вашій місцевості (так звана розрахункова температура для опалення). Тепловий насос має забезпечити комфортну температуру в будинку саме за цієї умови.

3. Тип системи опалення та необхідна температура теплоносія:

   • Тепла підлога: Працює з низькою температурою теплоносія (30-45°C). Теплові насоси мають найвищу ефективність (найвищий COP) при роботі на низькотемпературні системи, тому для теплої підлоги може знадобитися прилад дещо меншої потужності порівняно з радіаторами для тієї ж площі, але розрахований на вищий COP.
   • Радіатори: Зазвичай вимагають вищої температури теплоносія (50-60°C, іноді вище для старих систем з чавунними радіаторами). Робота теплового насоса на вищу температуру знижує його COP та номінальну теплову потужність. Важливо оцінити, чи достатньо площі існуючих радіаторів для забезпечення необхідної тепловіддачі при нижчій температурі, яку може ефективно забезпечити насос.

4. Потреба у гарячому водопостачанні (ГВП): Якщо помпа також відповідатиме за нагрів гарячої води, це додає значне навантаження на систему, особливо в моменти пікового споживання. Потужність насоса має враховувати цю потребу. Нагрів води до температури 50-55°C також вимагає вищої температури теплоносія, що впливає на ефективність.

5. Режим роботи системи (моновалентний чи бівалентний):

   • Моновалентний: Тепловий насос є єдиним джерелом опалення. Він має бути розрахований на покриття 100% потреби в теплі при розрахунковій зовнішній температурі.
   • Бівалентний: Тепловий насос працює в парі з іншим джерелом (наявний газовий/електрокотел, ТЕН). Насос може бути розрахований на покриття, наприклад, 80-95% річної потреби в теплі, а додаткове джерело вмикається лише в найхолодніші дні. Такий підхід може дозволити обрати тепловий насос меншої потужності, що знижує початкові інвестиції, хоча й передбачає роботу іншого котла в пікові морози.

Точний розрахунок необхідної потужності вимагає виконання професійного теплотехнічного розрахунку для вашої будівлі. Спеціаліст врахує всі вищезазначені фактори, проведе необхідні обміри та оцінку конструкцій, щоб підібрати обладнання, яке буде оптимальним за потужністю, забезпечуючи комфорт у приміщеннях протягом усього опалювального сезону з максимально можливою ефективністю. Неправильний вибір потужності (як надмірний, так і недостатній) призведе до неефективної роботи системи, скорочення терміну її служби та зайвих витрат.

Технічне обслуговування повітряного теплового насоса рекомендовано проводити щонайменше один раз на рік.

Це стандартна рекомендація від більшості виробників і сервісних центрів. Найкращий час для проведення щорічного обслуговування – перед початком опалювального сезону (восени), щоб переконатися, що система готова до ефективної роботи в умовах низьких температур. Деякі фахівці також радять проводити додаткову перевірку навесні, якщо насос використовується і для охолодження влітку.

Регулярне технічне обслуговування є критично важливим з кількох причин:

1. Підтримання ефективності: З часом компоненти можуть засмічуватися (наприклад, теплообмінники зовнішнього блоку листям, пилом, пухом), що знижує ефективність системи (знижується COP/SCOP) та збільшує споживання електроенергії. Очищення та перевірка допомагають підтримувати паспортні показники ефективності.
2. Запобігання ламання: Регулярні перевірки дозволяють виявити потенційні проблеми на ранній стадії (наприклад, витік холодоагенту, знос деталей) до того, як вони призведуть до серйозної поломки та дорогого ремонту.
3. Подовження терміну служби обладнання: Добре обслуговуване обладнання працює стабільніше, з меншими навантаженнями на компоненти, що подовжує його загальний термін експлуатації.
4. Безпека: Перевірка електричних з'єднань, тиску холодоагенту та інших параметрів забезпечує безпечну роботу системи.
5. Виконання гарантійних умов: Більшість виробників вимагають щорічного професійного обслуговування для збереження гарантії на обладнання.

Під час стандартного технічного обслуговування зазвичай виконуються такі роботи:

• Візуальний огляд зовнішнього та внутрішнього блоків.
• Очищення теплообмінників зовнішнього та внутрішнього блоків від забруднень.
• Перевірка рівня та тиску холодоагенту в системі.
• Перевірка роботи компресора та вентиляторів.
• Перевірка електричних з'єднань та автоматики.
• Перевірка дренажної системи (особливо важлива взимку).
• Перевірка роботи системи розморожування зовнішнього блоку.
• Загальна діагностика системи та оцінка її роботи.

Дотримання рекомендованого графіку та обсягу робіт з технічного обслуговування забезпечить надійну, безпечну та економічну роботу вашого приладу протягом багатьох років. Завжди краще довіряти це кваліфікованим сервісним спеціалістам.