Как использование аккумулирующих баков с тепловыми насосами поможет сэкономить?

Использование тепловых насосов всех разновидностей предусматривает передачу тепловой энергии непосредственно в отопительную систему. Для этой же цели используются и аккумулирующие баки – в качестве промежуточного звена, хранящего тепло и передающего его в систему. Немало производителей поставляют в комплекте аккумулирующие баки для теплового насоса, что очень удобно, так как в этом случае объем и площадь емкости грамотно рассчитаны под конкретную модель ТН.

Важно отметить, что в ряде случаев эксплуатация тепловых насосов без использования тепловых аккумуляторов невозможна, однако дополнительные траты очень быстро окупаются. Необходимо иметь в виду, что подбор оптимальной емкости обязан производиться компетентным инженером, с учетом особенностей работы всей системы в комплексе.

Тепловой насос, его достоинства и недостатки

Тепловой насос (ТН) представляет собой единое техническое решение для эффективного отопления помещений, их кондиционирования и снабжения горячей водой.

Данное оборудование служит достойной альтернативой традиционным газовым, электрическим и твердотопливным котлам, функционирующим по принципу произведения тепла. Особенностью теплового насоса выступает то, что он не производит тепло, а берет энергию с окружающей среды (воздуха, грунта, воды) и переносит его в отапливаемое помещение.

  • Достоинства

Тепловые насосы славятся не только своей высокой эффективностью, но и экономичностью: они потребляют примерно в пять раз меньше электроэнергии, нежели потом отдают тепловой. Важно отметить, что данное оборудование не наносит ни малейшего вреда окружающей среде, оно не требует топлива и не выделяет в атмосферу углекислый газ.

К плюсам тепловых насосов также следует отнести простоту в эксплуатации, полную автономность и повышенный уровень пожарной безопасности.

Оборудование отличается компактными размерами, практическим полным отсутствием шума во время работы и длительным сроком эксплуатации. В большинстве случаев, они бесперебойно функционируют не менее двадцати пяти лет.

  • Недостатки

Сравнительно невысокая температура нагрева воды в пределах 50-60°С, по сравнению с бойлерами, которые могут подогревать воду до 80-90°С.

Расчет эффективности производится достаточно сложно, из-за чего его лучше доверить опытному специалисту.

Внушительная цена самого оборудования в сравнении с альтернативными вариантами организации системы отопления. Но вложенные средства быстро окупаются, что и объясняет высокую популярность ТН во множестве стран мира.

Типы тепловых насосов

Залог грамотного обеспечения отопления – правильный выбор разновидности теплового насоса, руководствуясь поставленными перед проектом целями, и, соответственно, точное определение оптимального источника возобновляемой энергии, применение которого продемонстрирует наибольшую рациональность и экономическую целесообразность.

По этому критерию существуют следующие такие виды ТН:

1. Геотермальные


Система отопления, оборудованная грунтовым ТН извлекает тепло из грунта и передает его в отопительный контур и ГВС.

Достоинства:

  • Минимальное потребление электроэнергии.
  • Способность полного покрытия нагрузок по обогреву/охлаждению дома и подогреву воды.
  • Стабильно высокий показатель соотношения потребляемой энергии к выделяемому теплу или холоду (СОР).
  • Отсутствие шума в процессе работы.
  • Экологическая чистота.
  • Пожаро- и электробезопасность.
  • Бесперебойная работа в течение десятков лет.
  • Легкость и энергоэффективность управления.
  • Отсутствие необходимости в обустройстве топочной. Также не нужно согласовывать проект, получать на него разрешение и постоянно контролировать.

Недостатки:

  • Высокая цена самого оборудования и требуемых монтажных работ, превышающая смету по установке ТН других видов.
  • Сложность установки агрегата, что подразумевает обязательное обращение за помощью к опытному специалисту.

2. Водяные

Отопление зданий тепловыми насосами данного типа демонстрирует превосходную энергоэффективность и целый ряд других важных преимуществ. Единственным существенным недостатком является высокая стоимость, которая компенсируется быстрой окупаемостью.

Достоинства:

  • Более 50% среди всех устанавливаемых ТН относятся именно к этому типу.
  • Достоинства: Минимальная цена оборудования и невысокая стоимость выполнения монтажных работ, в сравнении с остальными разновидностями тепловых насосов, а также быстрая окупаемость.
  • Демонстрирует высокий уровень эффективность и энергосбережения, высокий СОР.
  • К установке внешних и внутренних блоков не выдвигаются какие-либо специальные требования.
  • Простота и высокая скорость проведения установочных работ.
  • Демонстрирует отличную интеграцию в систему отопления и СГВ.

Недостатки:

  • Прямая зависимость от температурных показателей воздуха на улице.
  • При заметном снижении температуры воздуха зимой придется предусмотреть альтернативное решение отопительной системы.
  • Энергоэффективность системы прямо пропорциональна уличной температуре воздуха.

3. Воздушные

Эта разновидность ТН тоже извлекает необходимую энергию из грунта, но с той разницей, что в качестве теплоносителя выступает не жидкость, а воздух. Благодаря этой особенности выбор возможных источников тепла значительно расширяется.

Тепловые насосы этой разновидности позволяют обогревать помещения посредством поверхностных, грунтовых, а в некоторых случаях, и технических вод. Предпочтение такой отопительной системе отдают в большинстве случаев для зданий, в которых люди пребывают не постоянно, а периодически: загородные дачи и коттеджи, складские и коммерческие помещения, производственные участки. По предоставляемому ими уровню комфорта, воздушные тепловые насосы не являются самыми лучшими.

Достоинства:

  • Высокая скорость обогрева здания.
  • Наиболее низкая стоимость оборудования и проведения работ по установке.
  • Отсутствие надобности подстраиваться под условия внешней среды.
  • Вложенные средства окупаются за минимально возможный срок.
  • В летний сезон предусмотрена работа в режиме охлаждения.

Недостатки:

  • Шумно работают.
  • Более энергозатратны.
  • Подогрев воды осуществляется, но для этого требуются дополнительные модули.
  • Не предусмотрена интеграция с другими источниками тепла.
  • Подогрев разных зон помещения может быть неравномерным.
  • Более продолжительная работа, что обусловлено отсутствием инерции.

Для чего устанавливать аккумулирующий бак в систему ТН?

Частое использование буферной емкости в системе с тепловым насосом объясняется существенным расширением возможностей системы и ощутимым сокращением трат на отопление.

Теплоаккумулятор представляет собой оборудование в виде бака, накапливающего избыточное тепло и хранящего его до момента возникновения надобности в его использовании.

Кроме этого буферный бак берет на себя выполнение еще некоторых функций:

  • Повышает коэффициент полезного действия насоса.
  • Позволяет параллельно использовать больше одного теплового генератора.
  • Предусматривает возможность направлять тепло сразу на пару целей (батареи, теплый пол).
  • Корректирует давление.
  • Устраняет из теплоносителя лишний воздух.
  • Дополнительная причина, по которой также имеет смысл установить аккумулирующий бак, заключается в том, что время от времени возникает необходимость в активации режима разморозки испарителя в ТН, при которой требуется определенное количество тепла.

Особенности функционирования аккумулирующих баков с тепловыми насосами

Отопительные системы с применением тепловых насосов имеют некоторую специфику режимов работы, что и определяет некоторые требования к минимальному объему и расходу теплоносителя. Также, тепловые насосы разновидности «воздух – вода» подразумевают необходимость в определенном запасе тепла для полноценного запуска режима разморозки испарителя.

Аккумулирующая емкость для теплового насоса выступает обязательным элементом, поскольку обеспечивает теплосъем тепла, получаемого им. Раздача тепла от ТН в систему отопления производится через аккумулирующую емкость.

Благодаря установке аккумулирующего бака удается:

  • минимизировать число пусков компрессора;
  • добиться наибольшего количества энергии каждого цикла теплового насоса;
  • аккумулировать тепло для применения в СГВ;
  • скопить тепло в ночное время по более выгодному тарифу, а расходовать днем, когда стоимость электрической энергии значительно выше.

Сколько можно сэкономить благодаря теплоаккумулятору?

Буферные баки для теплового насоса способствуют существенному снижению трат на обогрев, что объясняется способностью аккумулирующей емкости обеспечивать комфортную температуру воздуха в помещении при выключенном отопительном оборудовании.

Тепловой насос наиболее выгодно запрограммировать на работу в ночное время по более выгодному тарифу. Очень удобно, что предпочтительный график работы отопительного оборудования можно поддерживать приборами управления в автоматическом режиме.

Как показывает практика использования в системе отопления аккумулирующей емкости, при потреблении газа экономия составляет свыше 10%, при использовании твердого топлива (дров, угля) – 15% и максимальная экономия в размере 30% достигается при условии использования электрической энергии.