Да. Воздушные тепловые насосы надежно отапливают при минусовых температурах: стандартные модели работают до −15 °C, а модели с EVI (усиленным впрыском пара) — до −25 °C, при этом даже в сильный мороз COP остается около 2. Воздух при −18 °C содержит примерно 85 % того извлекаемого тепла, которое содержится в воздухе при +21 °C. С падением температуры мощность снижается, поэтому реальные показатели определяются подбором для холодного климата и управлением оттайкой.
Как тепловой насос извлекает тепло из холодного воздуха?
Тепло содержится в любом воздухе выше абсолютного нуля (−273 °C); точка замерзания воды не является физической границей для извлечения тепла. Воздух при −18 °C все еще содержит около 85 % той тепловой энергии, которая есть в нем при +21 °C. Хладагент в наружном теплообменнике испаряется при температуре на несколько градусов ниже температуры наружного воздуха — то есть всегда холоднее зимнего воздуха, — поэтому тепло продолжает передаваться от воздуха к хладагенту. Это подтверждено в масштабах целых стран: Норвегия, Швеция и Финляндия — самые холодные рынки Европы — одновременно и самые насыщенные: в Норвегии на 100 домохозяйств приходится порядка 60 тепловых насосов (EHPA).
Что происходит с COP и мощностью при снижении температуры?
Эффективность и мощность снижаются по мере увеличения разницы между температурой наружного воздуха и температурой подачи. Типичные значения для качественного теплового насоса «воздух-вода» при температуре подачи 35 °C:
| Наружная температура | Типичный COP (W35) | Теплопроизводительность относительно номинальной |
|---|---|---|
| +7 °C (A7) | 4,0–4,8 | 100 % |
| +2 °C (A2) | 3,3–3,8 | 85–90 % |
| −7 °C (A-7) | 2,5–3,0 | 70–80 % |
| −15 °C (A-15) | 2,0–2,4 | 55–70 % |
Даже COP 2,0 означает, что в самые холодные ночи отопление обходится вдвое дешевле прямого электрического обогрева. Поскольку такие ночи редки, они почти не влияют на среднесезонный показатель: SCOP хорошо спроектированной системы остается в диапазоне 3,5–4,5, так как в течение отопительного сезона преобладает мягкая погода. Тепловые насосы Solimpeks Varm Up достигают COP в режиме отопления до 4,9 при A7/W35, а счета за электроэнергию определяются именно сезонным показателем.
Что такое цикл оттайки и почему он важен зимой?
При температуре примерно от +5 до −7 °C влажный воздух намерзает на наружный теплообменник и ограничивает поток воздуха. Тепловой насос периодически запускает цикл оттайки — на короткое время реверсирует контур, чтобы растопить лед теплом, забираемым у воды системы отопления. Это нормально, но именно поэтому производители требуют минимальный объем воды в системе, который обычно обеспечивается буферной емкостью из расчета 10–20 л на 1 кВт: без такого теплового запаса оттайка охлаждает дом и вызывает срабатывание аварийной сигнализации по низкой температуре. Пар, поднимающийся от наружного блока во время оттайки, — это тающий иней, а не дым.
Что такое EVI-компрессор и когда он нужен?
EVI-компрессор (усиленный впрыск пара) впрыскивает частично расширенный хладагент в середине сжатия, охлаждая компрессор и расширяя рабочий диапазон далеко в область минусовых температур. На практике это дает на 20–30 % больше теплопроизводительности при −15 °C и устойчивую работу до −25 °C при температуре подачи до 60–65 °C. Модели Solimpeks Varm Up EVI, рассчитанные на работу до −30 °C, используют именно эту технологию для континентального климата, например в центральной Анатолии, на Балканах и в Восточной Европе. В самых суровых зонах монтажники по-прежнему могут сочетать тепловой насос с небольшим резервным источником в бивалентной системе, подобранной так, чтобы резервный источник покрывал только самые холодные 1–5 % часов в году.
Как спроектировать систему для холодного климата?
Достаточно четырех правил: подбирать мощность по полноценному расчету тепловой нагрузки при местной расчетной температуре, а не по эмпирическому правилу; держать температуру подачи настолько низкой, насколько позволяют отопительные приборы, поскольку каждый сэкономленный 1 °C добавляет примерно 2–3 % эффективности; предусмотреть объем воды для оттайки; и устанавливать наружный блок на высоте 20–30 см над уровнем земли со свободным дренажем, чтобы талая вода не замерзала снова на теплообменнике. При правильном подходе тепловые насосы греют лучше своей репутации: в 2025 году продажи в Европе выросли на 13 % до 2,88 млн единиц (EHPA), причем по распространенности в пересчете на душу населения лидируют рынки с холодным климатом.
Часто задаваемые вопросы
При какой температуре тепловые насосы перестают работать?
Стандартные воздушные тепловые насосы, как правило, работают до −15 °C, а модели с EVI — до −25 °C; при температуре ниже предела тепловой насос останавливается, и работу берет на себя резервный источник, если он есть. На большей части Европы такие температуры бывают настолько редко, что правильно подобранный тепловой насос никогда не достигает своего предела.
Лучше ли геотермальный тепловой насос для очень холодных регионов?
Температура грунта стабильна круглый год и составляет 8–12 °C, поэтому геотермальные тепловые насосы сохраняют высокий COP независимо от температуры воздуха. Их монтаж обходится значительно дороже, поэтому современные воздушные тепловые насосы с EVI обычно экономически выгоднее, за исключением экстремального климата.
Нужен ли резервный нагреватель при морозе?
В большинстве климатических зон Европы — нет, если тепловой насос подобран по расчетной тепловой нагрузке. В континентальных холодных зонах небольшой электрический ТЭН или существующий котел, покрывающий несколько самых холодных дней, позволяют сделать тепловой насос меньше и дешевле без ущерба для комфорта.
Почему зимой мой тепловой насос парит и с него капает вода?
Это цикл оттайки, при котором тает иней на наружном теплообменнике, — нормальная работа. Убедитесь, что конденсат может свободно стекать и не замерзает под блоком.