Расчет и подбор теплового насоса

Расчет и подбор теплового насоса

Как выбрать тепловой насос и правильно рассчитать мощность оборудования – задача, с которой сталкиваются владельцы и проектировщики. Такая информация пригодится, когда:

  • вы хотите подобрать тепловой насос для коттеджа и уменьшить счета за отопление;
  • решили перейти на систему воздух-вода, но не знаете, как ее рассчитать;
  • раздумываете, как выбрать тепловой насос воздух-воздух для кондиционирования;
  • хотите рассчитать мощность теплового насоса, чтобы подобрать надежное решение.

Как это все сделать и какие параметры учитывать? Да, это не просто. Но мы убеждены, что точный расчет и подбор позволяют избежать ошибок и обеспечить долгую работу системы.

Содержание

    Тепловой насос – как выбрать по базовым параметрам

    Тепловой насос как выбрать – первый вопрос, на который нужно ответить при проектировании. Мы считаем, что стоит учитывать теплоизоляцию дома, температуру наружного воздуха зимой и летом, тип отопления (полы, радиаторы, фанкойлы), а также дополнительные нужды – горячая вода, бассейн, вентиляция.

    Учитывая рекомендации из книги Klason H., Pressnils J. Heat Pumps – Design and Applications (Wiley, 2018, ISBN 9781119428586), подбор насоса должен начинаться с оценки тепловых потерь здания. Мы проводим теплотехнический расчет по методу THERM или аналогичным.

    Подбор теплового насоса воздух–вода и воздух–воздух

    Подбор теплового насоса требует расчета тепловой мощности и анализа условий наружного воздуха. Мы проводим следующую процедуру:

    Показатель

    Устройство воздух–вода

    Устройство воздух–воздух

    Тепловая мощность

    На отопление + ГВС

    Только на отопление/кондиционирование

    Работа при минусовой температуре

    До −25 °C (иногда –30 °C)

    Работают при температурах до −15 °C

    КПД

    300–500 % при +7 °C

    200–350 % при +7 °C

    Стоимость системы

    Дороже, необходимость гидромодуля

    Проще, но без горячей воды

    Мы часто рекомендуем выполнить подбор теплового насоса по мощности, если нужно еще и горячее водоснабжение. Для кондиционирования или охлаждения производительность оборудования может быть ниже.

    Монтаж и обслуживание

    Как рассчитать мощность теплового насоса

    Как рассчитать мощность теплового насоса важно знать каждому, кто выбирает отопительное оборудование. Мы используем два метода: первый – по теплопотерям дома: Q = R × ΔT, где R – теплопотери, ΔT – разность температур, второй – по площади и климату: обычно – 50–150 Вт/м² в зависимости от утепления.

    Пример расчета: дом 200 м² с теплопотерями 100 Вт/м² в среднем регионе. Мощность: 200 × 100 = 20 000 Вт. С запасом 25 % – выбирается насос 25 кВт.

    Кроме того, расчет мощности теплового насоса воздух-вода необходим для выбора модели, которая выдает требуемое тепло при минусовых температурах.

    Подбор теплового насоса по мощности и сезонам

    Подбор теплового насоса по мощности требует учитывать сезонные условия. В таблице – пример:

    Сезон

    Температура воздуха

    Тепловая нагрузка

    Выбор оборудования

    Зима

    −20 °C

    +25 кВт

    Насос 30–35 кВт

    Весна/осень

    +5 °C

    +15 кВт

    Насос 20–25 кВт

    Лето

    +25 °C

    −10 кВт (охлажд.)

    Может работать на охлаждение

    Мы считаем, что подготовка сезонного графика позволяет гибко подобрать модель и избежать дефицита мощности зимой.

    Как выбрать тепловой насос воздух-воздух для дома

    Как выбрать тепловой насос воздух–воздух? Многое зависит от типа устройства. Например, можно выбрать насос с возможностью отопления и кондиционирования. Здесь важно:

    • COP при +7 °C и −7 °C;
    • уровень шума внутреннего и наружного блока;
    • наличие режима экономии и разморозки.

    Мы рекомендуем выбирать модели с инверторным компрессором и COP ≥ 3.5 при +7 °C. Это дает эффективную работу в межсезонье. Источник – ASHRAE Handbook HVAC Systems and Equipment (2018).

    Советы по расчету и подбору теплового насоса от практиков

    Подбор теплового насоса удачно проходит, если учитывать климатические условия региона, сделать географический запас по мощности, не экономить на гидромодуле и расширительном баке, проверять трубы и изоляцию контура, а также предусмотреть запас мощности +20–30 %.

    На основании нашего многолетнего опыта мы рекомендуем купить тепловой насос с запасом мощности и обратить внимание на параметры COP и EER. Это гарантирует надежную работу в любых условиях.

    Советы по расчету и подбору теплового насоса от практиков

    Наш опыт подбора и расчета тепловых насосов

    Подобрать тепловой насос и запустить систему безопасно – задачи, с которыми мы работаем уже более 11 лет. Наши специалисты планировали системы для частных домов, небольших офисов и производств. Мы проводили теплотехнические расчеты, подбирали модели Daikin, Viessmann, Mitsubishi и осуществляли монтаж.

    Наш опыт показывает: точный расчет и подбор дают экономию энергоресурсов до 60 %, быстрый выход на окупаемость и стабильную работу даже при −25 °C.

    Мы убеждены, что понимание как рассчитать тепловой насос помогает избежать ошибок, сэкономить бюджет и продлить срок службы оборудования. Четко подобранная система работает тихо, надежно и эффективно.

    Часто задаваемые вопросы (FAQ)

    Что выбрать – тепловой насос воздух–воздух или воздух–вода?

    Выбор зависит от нужды. Если нужен только обогрев и охлаждение – требуется расчет теплового насоса воздух-воздух. Если нужна горячая вода – то воздух–вода. Каждый имеет свои плюсы и условия установки.

    Как рассчитать мощность теплового насоса для дома?

    Сначала определяют теплопотери дома или умножают площадь на 50–150 Вт/м². Затем получают минимальную мощность и добавляют запас ~25 %.

    На какую температуру рассчитан теплонасос воздух-вода?

    Обычно расчет ведут при наружной температуре −15…−20 °C. Важно выбирать насос с показателем COP в этих условиях для стабильной работы.

    Что такое COP и EER?

    COP – коэффициент производительности для отопления; EER – для охлаждения. Чем больше, тем эффективнее работает насос. COP ≥ 4 считается очень хорошим показателем.

    Нужен ли гидромодуль при тепловом насосе?

    Да, гидромодуль нужен для распределения теплоносителя в системе, стабилизации давления и гидро-пневматического расширения. Без него система не будет работать стабильно.

    Как подобрать насос для дома с теплыми полами?

    Теплые полы работают при низкой температуре +35–45 °C. Для такой системы нужен насос с максимальным COP в этих условиях и мощностью, рассчитанной по теплопотерям здания.

    Список литературы что использовалась для написания статьи

    1. Klason H., Pressnils J. Heat Pumps – Design and Applications. Wiley, 2018. ISBN 9781119428586
    2. ASHRAE Handbook HVAC Systems and Equipment, 2018 Edition
    3. WHITMAN W. C., Johnson B., Tomczyk J. Refrigeration and Air Conditioning Technology. Delmar Cengage Learning, 2012. ISBN 9781111644475
    Vehicle added!
    The vehicle is already in the wishlist!