Подбирайте тепловой насос по расчетной тепловой нагрузке здания при расчетной наружной температуре, а не по старому котлу. Типичные удельные нагрузки — 30–50 Вт/м² для хорошо утепленных домов и 80–120 Вт/м² для неотремонтированных старых зданий: современному дому площадью 150 м² нужно около 4,5–7,5 кВт, плохо утепленному — 12–18 кВт. Расчет тепловой нагрузки по EN 12831 для каждого помещения надежнее любого эмпирического правила.
Как рассчитать тепловую нагрузку дома?
Правильный метод — расчет тепловой нагрузки по EN 12831: для каждого помещения теплопотери через стены, окна, кровлю и пол суммируются с потерями на вентиляцию при расчетной наружной температуре (как правило, от −8 до −16 °C в Центральной Европе, мягче вблизи побережий). Результат в кВт — это то, что тепловой насос должен выдавать в самый холодный ожидаемый день. Никогда не копируйте мощность старого котла: котлы обычно завышены на 50–100 %, а слишком мощный тепловой насос — это не запас прочности, а действительно худшее решение.
Какой мощности тепловой насос нужен на квадратный метр?
Удельная тепловая нагрузка на квадратный метр отапливаемой площади дает быструю первую оценку до формального расчета:
| Стандарт здания | Удельная нагрузка | Дом 150 м² |
|---|---|---|
| Пассивный дом | 10–15 Вт/м² | 1,5–2,5 кВт |
| Новое строительство (действующие нормы) | 30–50 Вт/м² | 4,5–7,5 кВт |
| Отремонтированное старое здание | 50–80 Вт/м² | 7,5–12 кВт |
| Неотремонтированное, до 1980 г. | 80–120 Вт/м² | 12–18 кВт |
Еще одна перекрестная проверка — по счетам за топливо: годовое потребление газа в кВт·ч, деленное примерно на 2 000–2 300 часов полной нагрузки (климат Центральной Европы), приблизительно дает расчетную нагрузку. Для дома, сжигающего 18 000 кВт·ч газа в год, это около 8 кВт.
Почему завышение мощности теплового насоса хуже занижения?
Слишком мощный тепловой насос работает короткими циклами: он достигает целевой температуры за считанные минуты, останавливается и постоянно перезапускается, многократно увеличивая износ компрессора и снижая сезонную эффективность. Даже инверторный компрессор помогает лишь в пределах диапазона модуляции — тепловой насос мощностью 16 кВт, способный снижать мощность до 5 кВт, все равно работает циклами в доме, которому большую часть сезона нужно 3 кВт. В течение года преобладает работа в мягкую погоду: правильно подобранный тепловой насос работает длительными тихими эффективными циклами на частичной нагрузке, при необходимости с буферной емкостью, если этого требуют зонирование или объем для оттайки — см. нужна ли буферная емкость тепловому насосу.
Должен ли тепловой насос покрывать 100 % расчетной нагрузки?
На большей части Европы — да: моновалентный подбор на полную нагрузку является стандартом и полностью исключает резервный источник на ископаемом топливе. В холодном климате или при сложной модернизации в бивалентной системе тепловой насос подбирают примерно на 70–85 % расчетной нагрузки, а резервный нагреватель покрывает самые холодные 1–5 % часов в году; тепловой насос при этом все равно дает значительно более 90 % годовой энергии. Правила финансирования BEG в Германии, например, требуют среднегодового коэффициента преобразования (JAZ) не ниже 3,0 — достижимого только тогда, когда подбор мощности, отопительные приборы и температура подачи планируются совместно, поскольку каждое снижение температуры подачи на 1 °C добавляет примерно 2–3 % эффективности.
Меняет ли подбор мощности горячее водоснабжение?
Как правило, незначительно. Горячее водоснабжение для семьи из четырех человек требует в среднем лишь 0,2–0,3 кВт непрерывно, а правильно подобранный бойлер отделяет ГВС от пика отопления: тепловой насос догревает бак вне пиковых часов. Гораздо важнее выбрать бойлер с большой поверхностью змеевика, рассчитанный на работу теплового насоса при 55 °C. Solimpeks, производящая оборудование в Конье с 2001 года, выпускает бойлеры, совместимые с тепловым насосом, и буферные емкости Solibuffer от 50 до 1 000 л именно для такого сочетания.
Часто задаваемые вопросы
Можно ли просто заменить мой газовый котел на 24 кВт тепловым насосом на 24 кВт?
Нет. Двухконтурные котлы подбираются под мгновенную горячую воду, а не под тепловую нагрузку здания, которая обычно составляет 6–12 кВт. Тепловой насос, подобранный по мощности котла, оказался бы в два–три раза мощнее, чем нужно, что вызвало бы короткие циклы и низкую эффективность.
Что будет, если мощность теплового насоса немного занижена?
В несколько самых холодных дней небольшой электрический резервный ТЭН покрывает разницу — скромные дополнительные эксплуатационные расходы за считанные часы в году. Небольшое занижение мощности, как правило, обходится за срок службы значительно дешевле, чем потери от коротких циклов при завышении.
Нужны ли для теплового насоса радиаторы большего размера?
Часто один–два радиатора нужно увеличить, чтобы система могла работать при 45–50 °C вместо 70 °C. Расчет тепловой нагрузки по помещениям точно определяет, какие отопительные приборы ограничивают температуру подачи, — часто это лишь 10–20 % из них.
Кто должен выполнять расчет тепловой нагрузки?
Квалифицированный монтажник или энергетический консультант по EN 12831 или национальному аналогу (MCS в Великобритании, DIN/TS 12831-1 в Германии). Многие программы субсидирования требуют документально оформленный расчет в составе заявки на финансирование.