Тепловой насос «рассол-вода» отбирает тепло из замкнутого контура с антифризом — рассола, — подключенного к грунтовым коллекторам, скважинам или солнечным абсорберам, и передает его в водяную систему отопления. Его стандартная точка оценки — B0/W35: рассол на входе при 0 °C, вода системы отопления на выходе при 35 °C, где качественные модели достигают значений COP выше 4.
Что означает рассол в системе теплового насоса?
Рассол — это просто смесь воды и антифриза, циркулирующая в герметичном контуре источника; в современных системах соль не используется, хотя название сохранилось от первых установок, где применялись солевые растворы. Сегодня теплоносителем обычно служит гликолевая смесь с концентрацией 25–35 % — часто пропиленгликоль из-за низкой токсичности, — обеспечивающая защиту от замерзания примерно до −10…−15 °C, с большим запасом ниже любой температуры, которая может возникнуть в контуре источника.
Контур собирает низкопотенциальное тепло из любого источника, в котором он проложен или к которому прикреплен: горизонтальных грунтовых коллекторов, вертикальных скважин, поверхностных вод, сбросного тепла — или неостекленных солнечных абсорберов на крыше. Испаритель теплового насоса охлаждает рассол на несколько кельвинов; источник снова его нагревает; цикл повторяется.
Что означает B0/W35 в паспорте?
B0/W35 — стандартная европейская точка оценки для машин с рассольным источником по EN 14511: рассол (B) на входе в испаритель при 0 °C, вода системы отопления (W) на выходе из конденсатора при 35 °C. Это аналог точки A7/W35, применяемой для воздушных тепловых насосов, и поскольку рассол 0 °C — более жесткий источник, чем воздух 7 °C, эти два показателя нельзя сравнивать напрямую.
| Точка оценки | Источник | Типичное применение |
|---|---|---|
| A7/W35 | Наружный воздух 7 °C | Тепловые насосы «воздух-вода», мягкие условия |
| A2/W35 | Наружный воздух 2 °C | Тепловые насосы «воздух-вода», холодные условия |
| B0/W35 | Рассол 0 °C | Тепловые насосы с грунтовым и солнечным источником |
| W10/W35 | Вода 10 °C | Тепловые насосы с источником из грунтовых вод |
При B0/W35 хороший тепловой насос «рассол-вода» достигает COP выше 4 — и в отличие от показателя воздушного теплового насоса, измеренного в лаборатории при мягком воздухе, эта производительность сохраняется и в январе, потому что источник почти не меняется.
Почему рассольный источник стабильнее воздуха?
Ниже нескольких метров глубины грунт имеет температуру, близкую к местному годовому среднему — примерно 8–12 °C на большей части Европы, — и лишь медленно меняется по сезонам, поэтому в феврале тепловой насос работает почти с тем же источником, что и в ноябре. Воздушные тепловые насосы сталкиваются с обратной зависимостью: самый холодный воздух приходит именно тогда, когда здание нуждается в наибольшем количестве тепла.
Стабильные температуры источника выше нуля также означают, что машине «рассол-вода» не нужен цикл оттайки, у нее нет шума наружного вентилятора, и она достигает более высокого среднегодового коэффициента преобразования при той же технологии компрессора — это основной компромисс, рассмотренный в материале геотермальный или воздушный тепловой насос. Цена — сам источник: земляные работы или бурение, как правило, составляют основную часть бюджета монтажа.
Могут ли солнечные или PVT-панели быть источником рассола?
Да — это самая быстрорастущая альтернатива земляным работам. Неостекленные гибридные коллекторы PVT или специальные абсорберы заменяют грунтовой контур: тот же гликолевый рассол циркулирует через панели, собирая тепло солнца, окружающего воздуха, ветра и даже конденсации, а фотоэлектрическая часть панелей вырабатывает электроэнергию, помогающую приводить в действие компрессор. Эта архитектура — одна из ветвей семейства тепловых насосов с солнечной поддержкой — подходит для участков, где бурение невозможно или слишком дорого.
Ключевая дисциплина — подбор мощности: поле коллекторов должно обеспечивать полный отбор тепла испарителем в зимний день без солнца, что обычно требует нескольких панелей на каждый кВт мощности теплового насоса. Правила проектирования, ожидаемая выработка и схемы систем рассмотрены в материале Могут ли PVT-панели быть единственным источником тепла для теплового насоса? — Solimpeks, производящая гибридные панели PV-T с 2008 года, проектирует их для работы вместе со своими тепловыми насосами и баками-накопителями.
Часто задаваемые вопросы
Тепловой насос «рассол-вода» — это то же самое, что геотермальный тепловой насос?
Каждый геотермальный тепловой насос с замкнутым контуром — это машина «рассол-вода», но не наоборот. «Рассол-вода» описывает технологию — контур с антифризом на входе, вода на выходе, — а источником могут быть грунт, поверхностные воды, сбросное тепло или солнечные абсорберы, такие как PVT-панели.
Какая концентрация антифриза нужна в контуре рассола?
Обычно гликолевая смесь 25–35 %, защищающая контур примерно до −10…−15 °C. Испаритель охлаждает рассол лишь на несколько кельвинов ниже температуры источника, поэтому более глубокая защита от замерзания в правильно рассчитанной системе требуется редко.
Почему COP при B0/W35 ниже, чем при A7/W35, для сопоставимой модели?
Потому что источник холоднее: рассол 0 °C против воздуха 7 °C увеличивает перепад температур, который должен обеспечить компрессор. Несмотря на кажущийся более низким показатель, машины «рассол-вода» обычно выигрывают за сезон, поскольку температура их источника остается около 0–10 °C, тогда как зимний воздух падает намного ниже.
Нужен ли тепловому насосу «рассол-вода» цикл оттайки?
Нет. Наружного теплообменника, на котором образуется иней, нет — тепло поступает по герметичному жидкостному контуру, — поэтому часть тепловой мощности не отвлекается на оттайку. Это одна из причин, почему машины «рассол-вода» сохраняют более высокую сезонную эффективность в холодном климате.