Тепловой насос. Многие задают вопрос “сколько электроэнергии потребляет тепловой насос?”. При этом чаще всего звучит вопрос “какое потребление электроэнергии в час”. Сразу скажу, что формулировка вопроса крайне некорректная. Во-первых, потребление электроэнергии напрямую зависит от климата и теплотехнических характеристик здания. Во-вторых, часовое потребление в декабре при -20 °С и часовое потребление в октябре при +10 °С на улице, совершенно разные.
Пример. 2 объекта находятся в Киеве, имеют примерно одинаковую площадь дома. На первом установлен тепловой геотермальный насос, мощностью 17 кВт, на другом — тепловой геотермальный насос мощностью 30 кВт (к дому планируется пристройка бассейна, поэтому тепловой насос установлен с запасом мощности). Максимальное часовое потребление электроэнергии (по паспорту), теплового насоса с тепловой мощностью 17 кВт, составляет 5 кВт электроэнергии. Теплового насоса 30 кВт — 9 кВт электроэнергии. Но потребление электроэнергии в месяц оказалось меньшим в доме, где установлен 30 кВт тепловой насос, хотя он, казалось бы, по паспорту потребляет больше электрической энергии. А все потому, что дом, где установлен более мощный тепловой насос, лучше утеплен, соответственно, имеет меньше теплопотерь и соответственно меньше требует тепла.
Также хочется обратить внимание на частую ошибку, когда человек, для того чтобы узнать, сколько примерно электроэнергии потребляет тепловой насос, умножает номинальное (по паспорту) потребление электроэнергии на 24 часа и на 180 дней. Результат полученный таким способом, может отличаться от реального, более чем в 2 раза.
Потребление электрической энергии в месяц, уже более информативный показатель, однако месяцы бывают тоже разные. За последние 10 лет средняя температура октября +9,5 °С, февраля — 3,6 °С. Поэтому самым информативным показателем является годовое (сезонное) потребление электрической энергии.
Как все-таки посчитать потребление электроэнергии тепловым насосом? Все очень просто — достаточно количество тепла, необходимое в год (отопительный сезон) разделить на СОР теплового насоса.
Для того чтобы узнать необходимое количество тепла, для отопление дома в год, нужно знать:
-Теплопотери дома.
-Данные о климатологии.
Обращаем Ваше внимание на то, что нижеприведенный расчет является одной из методик, которых существует немало. Регулярно появляются новые нормативные документы, в которых меняется методика расчета. Важно понимать, что этот расчет не может быть точным, так как все зависит от настоящего климата, который, к сожалению, бывает непредсказуем. Поэтому цифры, полученные в результате, имеют чисто информативную функцию, для понимания приблизительных объемов.
Годовой расход тепловой энергии на отопление определяется по формуле:
Qгод = z Ро Q ((tпом — tср) /(tпом — tн)), кВтч
где:
Ро — продолжительность отопительного периода, сутки (для Киева 176 часов);
z — время работы системы отопления в сутки, ч (для жилых зданий 24 часа);
Тсо — средняя температура наружного воздуха за отопительный период (-0,1°С для Киева);
Тн — расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления и вентиляции, °С (-22 °С для Киева);
Тв — расчетная температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий, °С (комфортная температура +22 °С).
Q — теплопотери здания в кВт.
Для расчета теплопотерь здания, необходимо воспользоваться непростой методикой с применением огромного количества формул. Можно также воспользоваться специальным программным обеспечением. Однако, если Вы, при постройке дома, не пренебрегаете требованиям ДБН касательно необходимой толщины утеплителя, то с большой долей вероятности можно предположить что теплопотери Вашего дома составляют от 50 до 90 Вт с одного метра квадратного здания. Исходя из нашего опыта расчета теплопотерь, мы пришли к тому, что удельное значение в 75 Вт с метра квадратного максимально схоже с реальностью. Таким образом, дом площадью 250 м кв. имеет теплопотери в размере 19 кВт.
Из формулы описанной выше, можно вывести годовой расход тепла в год. Следовательно годовой расход тепла на отопление составляет 40000 кВтч (тепловой энергии).
Теперь, достаточно разделить эту цифру на СОР теплового насоса, для того чтобы узнать годовое (сезонное) потребление электроэнергии тепловым насосом.
Принимается, что Вы грамотно подошли к системе отопления на базе теплового насоса, и у Вас запроектирована низкотемпературная система отопления.
Максимальная температура теплоносителя в такой системе отопления составляет 45 °С. Такую температуру нужно подать в трубы теплого пола, чтобы при -22 °С на улице, в помещении было +22 °С.
Когда на улице — 10
При -10 °С, уже нет необходимости подавать в систему теплоноситель с температурой 45 °С. Достаточно подать теплоноситель с температурой 41 °С, для того чтобы в помещении температура воздуха была +22 °С. И это важный момент, так как СОР при температуре теплоносителя 45 °С отличается от СОР при температуре теплоносителя 41 °С.
Справочно. Для тепловых насосов, один градус температуры теплоносителя меняет СОР теплового насоса на 2,5%.
Предположим, СОР выбранного нами теплового насоса при параметрах 0/45 — 3,54. Таким образом СОР при параметрах 0/41 составит 3,9 (на 10% выше).
Обратимся к таблице, в которой указаны средние температуры по месяцам в Киеве (данные с гидрометцентра за последние 10 лет).
Используя формулу перерасчета теплопотерь, рассчитываем средние теплопотери для каждого месяца (теплые месяцы не используем).
Более подробно о формулах перевода теплопотерь читайте здесь (ссылка)
Qмес =((tпом — tмес) /(tпом — tн)) * Q, кВт
Таким образом видно, что в январе, средние часовые теплопотери составляют 10,9 кВт, так как средняя температура в январе -3,4 °С. И так далее.
Пересчитаем требуемую среднемесячную температуру теплоносителя, для того чтобы обеспечивать в помещении +22.
Температуры теплоносителя:
Видно, что в январе средняя температура теплоносителя в системе отопления составляет 39°С. В октябре, в тёплые полы достаточно подавать теплоноситель с температурой 34 °С, чтобы поддерживать температуру воздуха на уровне +22 °С. Значит СОР нашей системы будет меняться с изменением температуры на улице.
Выведем средние значения СОР по месяцах.
Теперь выведем средний СОР за отопительный сезон — 4,27.
Разделим годовой расход тепла, на СОР геотермального теплового насоса, получим потребление электроэнергии тепловым насосом за год (отопительный сезон).
40000 / 4,27 = 9367 кВтч электрической энергии нужно в год, чтобы отапливать здание площадью 250 м2, и поддерживать температуру воздуха в здании, на уровне +22 °С.
Источник: freenergy.com.ua