Эксплуатационные особенности тепловых насосов типа «воздух-вода», критерии выбора

По сравнению с другими типами тепловых насосов, системы воздух-вода (т.е. если в качестве источника низкопотенциального тепла используется воздух, а в качестве теплоносителя системы отопления вода) имеют наименьшую стоимость  и трудоемкость инсталяции, за счет отсутствия земляных и буровых работ при монтаже теплового контура, но при этом стоимость их несколько выше  по сравнению с тепловыми насосами других типов.

Также при выборе данной системы необходимо учитывать значительное влияние на коэффициент производительности (СОР) теплового насоса воздух-вода, температурных колебаний воздуха и снижение эффективности из-за потерь энергии на оттаивание внешнего блока при отрицательных темпереатурах. Поэтому наибольший эффект при использовании теплового насоса данного типа достигается при включении его в состав моноэнергетической или бивалентной систем отопления, т.е. при наличии дополнительного генератора тепла используемого при пиковых нагрузках в наиболее холодный период и применяемой системе водяного отопления типа «теплый пол».

Многие производители ТН предлагают в качестве дополнительной опции встроенный электронагреватель, однако при инсталяции теплового насоса в уже существующую систему отопления основанную на каком либо генераторе тепла (твердотопливные котлы, котлы на сжиженном газе и т.д.) целесообразней использовать существующее оборудование снизит таким образом затраты на покупку теплового насоса . До недавнего времени диапазон рабочих температур тепловых насосов данного типа ограничивался значениями – (5-9) °С, однако сейчас появились модели устойчиво работающие до температур –(20-25) °С с сохранением СОР на уровне 1.5-2 (см. рисунок).

Испытания ТН Alterma в Норвегии в здании с отоплением типа «теплый пол»

При выборе теплового насоса основными критериями являются необходимая мощность обогрева (теплопроизводительность) и коэффициент производительности СОР.

СОР — отношение теплопроизводительности к потребляемой мощности, именно он определяет КПД теплового насоса, при этом необходимо учитывать, что СОР для устройств, различными производителями указывается для различных условий, в виде A2/W30, т.е. измерение СОР производились при температуре наружнего воздуха 2°С и температуре отдаваемой теплоносителю 30°С. Также немаловажным фактором при выборе теплового насоса являются его технические характеристики, в частности напряжение питания, т.к. многие тепловые насосы питаются от 3 фазной сети 380 В, то необходимо учесть сопутствующие затраты на подключение при необходимости к 3 фазной линии электропередач, или получение разрешения на использование дополнительной электрической мощности.

Наличие дополнительных функций и комплектация в значительной мере влияют на стоимость и потребительские качества теплового насоса, например функции охлаждения помещений в теплый период, позволяет экономить средства на покупке, монтаже и обслуживании систем кондиционирования, система рекуперации тепла из воздуха вентиляции повышает эффективность теплового насоса, наличие встроенного бака для горячего водоснабжения позволяет обеспечивать помещения горячей водой и т.д.

Учет всех этих факторов в зависимости от потребностей каждого конкретного объекта где предполагается инсталяция теплового насоса позволит построить сбалансированную, высокоэффективную  и экологически чистую систему отопления, кондиционирования и горячего водоснабжения.