Используйте бойлер с двумя змеевиками: солнечный змеевик — в нижней трети, змеевик теплового насоса — выше, а в автоматике задайте приоритет солнечной системы. Тогда тепловой насос догревает только то, что не смогло дать солнце. Змеевик теплового насоса должен быть намного больше змеевика для котла — 3 м² и более в накопителе на 250–300 л, — потому что он отдает тепло при 50–55 °C, а не при 75 °C.
Почему порядок расположения змеевиков так важен?
Потому что обе установки чувствительны к температуре, причем в противоположных направлениях. Солнечные коллекторы эффективнее всего, когда жидкость, возвращающаяся на кровлю, холодная, поэтому солнечный змеевик должен находиться в самом низу накопителя, в самой холодной воде. Тепловой насос «воздух-вода» теряет COP, когда от него требуют более горячую воду, поэтому его змеевик должен находиться выше — там ему остается лишь довести до нужной температуры накопитель, уже подогретый солнцем.
Поменяйте порядок на обратный — и система тихо разрушает сама себя: тепловой насос нагревает низ бака до 50 °C, обратная линия коллектора поднимается вместе с ним, а солнечная выработка падает на треть и более. Правильное расположение слоев сохраняет стратификацию: холодный низ, горячий верх и два источника тепла, которые никогда не борются за одни и те же литры.
Какие рабочие схемы существуют?
| Схема | Как работает | Лучше всего подходит для |
|---|---|---|
| Бойлер ГВС с двумя змеевиками | Солнечный змеевик внизу, змеевик теплового насоса вверху, один накопитель | Модернизация и новое строительство, 250–400 л |
| Два бака последовательно | Солнечный накопитель предварительного нагрева питает бойлер теплового насоса | Крупные солнечные поля, существующий бойлер теплового насоса, который стоит сохранить |
| Гигиенический комбинированный бак | Солнечная система и тепловой насос заряжают один буферный объем; ГВС готовится проточным способом в змеевике или на станции приготовления ГВС | Совместное отопление и горячая вода, объекты с повышенными требованиями по легионелле |
| Буферная емкость плюс отдельный бойлер ГВС | Солнечная система заряжает накопитель ГВС; тепловой насос использует буфер для отопления | Системы, которым нужно гидравлическое разделение для зонирования или объема на оттайку |
Бойлер с двумя змеевиками — вариант по умолчанию для горячего водоснабжения. Комбинированный бак оправдывает себя, когда солнечная система должна участвовать и в отоплении помещений, поскольку один стратифицированный объем может обслуживать оба контура.
Почему змеевик теплового насоса должен быть намного больше?
Газовый котел отдает тепло при 70–80 °C, поэтому для передачи его мощности достаточно змеевика 1,0–1,5 м². Тепловой насос, работающий при 50–55 °C, имеет менее половины этой разности температур, и каждый градус, который ему приходится добавлять, снижает эффективность. Поэтому в бойлерах для тепловых насосов на корпус 250–300 л приходится 3 м² и более поверхности змеевика — как правило, в 2,5–3 раза больше, чем у змеевика для котла. Подробные расчеты приведены в материале о площади поверхности змеевика.
Солнечный змеевик — совсем другое дело. Ему нужно примерно 0,15–0,2 м² на каждый м² площади апертуры коллектора, и в абсолютных значениях он может быть меньше, потому что контур коллекторов допускает большую разность температур, чем когда-либо следует допускать для теплового насоса.
Как выстроить последовательность в автоматике?
Приоритет у солнечной системы всегда — предельный киловатт-час с кровли бесплатен, а киловатт-час теплового насоса — нет.
- Позвольте солнечной системе заряжать без ограничений вплоть до предела накопителя 70–80 °C, с термостатическим смесительным клапаном на выходе.
- Задайте для ГВС теплового насоса невысокую целевую температуру, обычно 48–50 °C, и дайте ему временное окно вместо непрерывного запроса. Каждый градус выше 50 °C стоит примерно 2–2,5% COP.
- Сдвиньте запрос теплового насоса на горячую воду летом на вторую половину дня, чтобы солнце первым пыталось нагреть накопитель. Многие контроллеры делают это по простому условию — по солнечной выработке или времени суток.
- Сохраните режим «антилегионелла», но позвольте солнечной системе выполнить его там, где она может: накопитель, который в июле достигает 65 °C только от солнечной системы, не нуждается в электрическом цикле пастеризации на этой неделе. См. какая температура убивает легионеллу при использовании теплового насоса.
- Расставьте датчики осознанно. Датчик бойлера теплового насоса должен находиться в верхней трети, датчик солнечного накопителя — внизу, рядом с его собственным змеевиком.
Окупается ли солнечная система рядом с тепловым насосом?
Да. Тепловой насос, нагревающий воду, работает при COP для ГВС примерно 2,5–3,0, поэтому каждый солнечный киловатт-час экономит около 0,33–0,4 кВт·ч электроэнергии. При средней по ЕС цене для домохозяйств около 0,29 €/кВт·ч (Eurostat, второе полугодие 2025 года) это стоит 0,10–0,12 € за солнечный киловатт-час, против примерно 0,14 €, когда тот же солнечный киловатт-час вытеснял газ по 0,123 €/кВт·ч через конденсационный котел, — так что рядом с тепловым насосом солнечная система сохраняет примерно 70–85% своей ценности. На рынках с высокими ценами, таких как Германия и Ирландия (0,39–0,40 €/кВт·ч), каждый солнечный киловатт-час вытесняет электроэнергии на 0,13–0,16 €, столько же, сколько он когда-либо экономил по сравнению с газом. Поле 4 м² с выработкой 450–600 кВт·ч/м² экономит примерно 1800–2400 кВт·ч тепла теплового насоса в год, и эта экономия растет с каждым повышением цены на электроэнергию.
Где окупаемость лучше всего:
- Высокая круглогодичная потребность в горячей воде — большие семьи, гостевые дома, небольшие отели, где накопитель опорожняется ежедневно, и у солнца всегда есть место, куда деть тепло.
- Летнее отключение. Солнечное поле, рассчитанное на период с июня по сентябрь, позволяет тепловому насосу полностью останавливаться на месяцы, что заодно убирает самый невыгодный по COP режим года.
- Дорогая электроэнергия или слабые сетевые подключения, обычные для южной Европы и Турции, где вытесняемые киловатт-часы стоят дороже.
- Существующие коллекторы. Если солнечные коллекторы уже стоят на кровле, интегрировать их с новым тепловым насосом гораздо дешевле, чем заменять.
Solimpeks производит обе составляющие этой системы — коллекторы Wunder и тепловые насосы Solimpeks с COP до 4,9 при A7/W35, — и честный инженерный ответ состоит в том, что работоспособность сочетания определяет бак, а не бренд той или иной установки.
Часто задаваемые вопросы
Могут ли солнечные коллекторы и тепловой насос использовать один и тот же змеевик?
Нет. Им нужны разные температуры подачи, разные поверхности змеевиков и разные положения датчиков, а общий змеевик означает, что один источник всегда борется с другим. Используйте бойлер с двумя змеевиками или два бака последовательно.
У кого должен быть приоритет — у солнечной системы или у теплового насоса?
У солнечной системы, во всех случаях. Предельный киловатт-час солнечного тепла бесплатен, а каждый киловатт-час теплового насоса стоит электроэнергии. На практике это означает щедрый предел температуры солнечного накопителя и окно нагрева горячей воды тепловым насосом, сдвинутое на вторую половину дня или вечер.
Может ли солнечная система питать сторону источника теплового насоса вместо бака?
Это другая схема, применяемая с грунтовыми тепловыми насосами и тепловыми насосами «рассол-вода»: неостекленные или гибридные PVT-коллекторы повышают температуру источника или регенерируют грунтовый контур. Стандартные остекленные коллекторы обычно лучше использовать для прямого нагрева горячей воды.
Каким должен быть объем бойлера для обоих источников?
250–400 л для семьи из четырех человек: достаточно, чтобы тепловой насос работал в длинных эффективных циклах зарядки, и достаточно для 40–60 литров на каждый м² коллектора. Меньшие накопители вынуждают оба источника работать короткими циклами, а летом переводят коллекторы в стагнацию.