Как работает тепловой насос и сколько он потребляет

Тепловой насос переносит тепло из наружного воздуха, земли или воды в помещение: электричество приводит в действие компрессор, а хладагент помогает передать энергию. Поэтому насос потребляет электричество, но отдаёт больше тепла, чем мог бы выработать обычный электронагреватель на то же количество энергии; фактический расход зависит от условий работы и самого оборудования.

В этом и заключается принцип, который отличает тепловой насос от котла или обогревателя: он не столько создаёт тепло, сколько перемещает его. Разберёмся, как устроен этот процесс и от чего зависит, сколько электричества тепловой насос потребляет на практике.

• 2,5–5 кВт тепла на 1 кВт электричества Приведённый диапазон отдачи теплового насоса
• 4–6 °C Примерное снижение температуры гликолевой смеси при отборе тепла
• до 80% Верхняя оценка возможного сокращения затрат на обогрев

Как тепловой насос переносит тепло в дом?

От внешнего контура к отоплению

Тепловой насос переносит тепло из наружного воздуха, грунта или воды во внутреннюю систему отопления: внешний контур забирает энергию из окружающей среды, а насос передаёт её в дом. В контуре циркулирует незамерзающая жидкость, которая доставляет тепло к устройству.

• Воздух: тепло поступает из наружного воздуха.
• Грунт: тепло отбирается из земли.
• Вода: источником тепла служит вода.

В испарителе энергия от незамерзающей жидкости переходит к рабочему веществу. Затем насос повышает температуру этого вещества и передаёт полученное тепло внутреннему отопительному контуру, который обогревает помещения.

Принцип напоминает работу холодильника, но результат нужен противоположный: холодильник отводит тепло из своей камеры, а тепловой насос направляет его внутрь дома. На каждый киловатт затраченной электроэнергии система отдаёт от 2,5 до 5 кВт тепла; фактический результат зависит от условий работы.

Сколько тепла насос отдаёт на киловатт электричества?

Тепловой насос отдаёт от 2,5 до 5 кВт тепла на каждый 1 кВт потреблённой электроэнергии. Это диапазон, а не обещание, что любая установка будет выдавать одинаковое количество тепла при любых условиях.

Электричество не превращается в несколько киловатт тепла само по себе: оно питает насос, который переносит дополнительную энергию из воздуха, грунта или воды в систему отопления. Поэтому величина тепла на выходе может быть больше затраченной электроэнергии.

Откуда берётся разница

Во внешнем контуре циркулирует гликолевая смесь: она забирает тепло из окружающей среды и передаёт его насосу. При отборе тепла температура этой жидкости может снижаться примерно на 4–6 °C; это изменение относится к гликолевой смеси, а не к количеству потребляемой электроэнергии.

Фактическое соотношение для конкретной установки не гарантировано одним лишь диапазоном 2,5–5 кВт тепла на 1 кВт электричества. При оценке важно различать заявленный диапазон и результат работы системы в реальных условиях.

От чего зависят эффективность и расходы на отопление?

Эффективность и расходы теплового насоса зависят от источника тепла, потребности дома в отоплении и фактического потребления электричества. Для разных систем результат неодинаков: в предоставленных материалах указан диапазон от 2,5 до 5 кВт тепла на каждый киловатт электричества, а сокращение затрат на обогрев до 80% — верхняя оценка, не гарантия для любого дома.

Источник тепла задаёт условия работы внешнего контура: он может получать энергию из наружного воздуха, грунта или воды. Дальше системе нужно передать тепло от этого контура в помещения; необходимая мощность зависит от того, сколько тепла теряет дом и как устроено отопление. Поэтому одно и то же оборудование не обязательно обеспечит одинаковую эффективность в разных зданиях.

Что понадобится для расчёта

Чтобы оценить расходы на электричество, нужны фактическое потребление теплового насоса и тариф на электроэнергию. В имеющихся материалах нет ни этих данных для конкретного дома, ни тарифа, поэтому вычислить платёж в рублях нельзя; диапазон 2,5–5 кВт тепла на 1 кВт электричества сам по себе сумму счёта не определяет.

• Источник тепла: наружный воздух, грунт или вода — условия получения энергии внешним контуром различаются.
• Потребность дома: объём требуемого тепла и устройство системы отопления влияют на передачу тепла в помещения.
• Стоимость работы: для расчёта в рублях нужны фактическое потребление электричества и тариф; оценка экономии «до 80%» не заменяет эти показатели.

Когда тепловой насос может не дать ожидаемой экономии?

Тепловой насос может не дать ожидаемой экономии, если оценку «до 80%» принимать за гарантию для любого дома: результат зависит от исходных условий и реального режима отопления. Указанный диапазон эффективности — 2,5–5 кВт тепла на 1 кВт электричества — тоже не предсказывает, какого значения достигнет конкретная система при эксплуатации.

Каких данных не хватает для сметы

Чтобы рассчитать ежемесячные расходы, нужны тариф на электричество, теплопотребление дома и режим работы насоса. Без этих данных нельзя надёжно назвать сумму в рублях или определить, насколько фактическая экономия приблизится к верхней оценке в 80%.

До выбора оборудования стоит проверить, подходит ли оно дому по трём параметрам:

• Источник тепла: воздух, грунт или вода — выбранный вариант определяет, откуда система будет забирать тепло.
• Внешний контур: нужно заранее уточнить его состав; в описанном принципе работы по контуру циркулирует незамерзающая жидкость.
• Существующая система отопления: важно проверить её совместимость с тепловым насосом, а не ориентироваться только на диапазон 2,5–5 кВт тепла на 1 кВт электричества.

Чем отличаются источники тепла для насоса?

Источники тепла для насоса отличаются тем, откуда система забирает энергию: из наружного воздуха, грунта или воды. Воздушная схема использует тепло уличного воздуха, грунтовая — тепло земли через внешний контур, а водная получает энергию от воды.

• Воздух: наружный воздух служит источником тепла для насоса; отдельный грунтовый контур в этом варианте не используется.
• Грунт: тепло поступает через внешний контур, уложенный в земле. Для такого решения важно учитывать, можно ли разместить контур на участке.
• Вода: источником тепла становится вода. До выбора нужно отдельно проверить, подходит ли конкретный участок и возможна ли нужная схема подключения.

Универсально лучшего источника среди воздуха, грунта и воды определить нельзя: доступность ресурса и условия монтажа различаются от участка к участку. Поэтому сравнивать варианты следует по двум практическим критериям — какой источник доступен и насколько выполнима установка соответствующего контура или подключение.

Что уточнить перед установкой теплового насоса?

Перед установкой теплового насоса уточните источник тепла, конструкцию внешнего контура, расчёт энергопотребления для вашего дома и исходные данные для оценки окупаемости. Насос может забирать тепло из воздуха, грунта или воды: попросите подрядчика объяснить, какой вариант предусмотрен в проекте и почему он подходит участку и системе отопления.

• Источник тепла. Зафиксируйте в проекте, используется ли воздух, грунт или вода, и откуда именно тепло будет поступать к насосу.
• Внешний контур. Уточните его устройство и название незамерзающей жидкости. В контуре циркулирует жидкость, которая переносит тепло к насосу; для гликолевой смеси при отборе тепла температура может снижаться примерно на 4–6 °C.
• Расчёт для дома. Запросите отдельно ожидаемое потребление электричества и выработку тепла, рассчитанные для конкретного дома. Общий ориентир — от 2,5 до 5 кВт тепла на каждый 1 кВт электричества, но сам по себе он не заменяет индивидуальный расчёт.
• Экономия и окупаемость. Сравните прогноз с нынешними расходами на отопление и вашим тарифом на электричество. Без этих величин сумму экономии и срок окупаемости вычислить нельзя.

Обещание снизить расходы на обогрев до 80% не гарантирует такой результат для конкретного дома: попросите показать расчёт, основанный на его потреблении и тарифе.

Частые вопросы

АвторВалентина Соловьёва

Валентина занимается новостями технологий и гаджетов, уделяя особое внимание последним трендам и инновациям. Она стремится делиться своими наблюдениями и анализом с читателями, чтобы помочь им оставаться в курсе быстро меняющегося мира технологий.