Экономический эффект от монтажа вентиляционной системы в доме с тепловым насосом

Установка теплового насоса – отличный вариант, когда центральное отопление не доступно. Например, если вы «строитесь» в коттеджном посёлке, который не газифицирован. Идеально, если тепловой насос будет функционировать в тандеме с приточной вытяжной установкой с рекуперацией. Тогда возможно избежать многих потерь тепла, и экономия будет максимальной. Как же работает эта система?

Установка теплового насоса в стандартном типовом коттедже

Рассмотрим экономический эффект, который даёт установка теплового насоса при строительстве типового коттеджа общей площадью 223 кв.метра. При стандартном утеплении удельные тепловые потери составят не более 80 Вт на кв.метр при уличной t -28 градусов.

Система отопления на базе теплового насоса

Это с учётом потерь через стены, кровлю, цокольный отсек, инфильтрационных потерь при вентиляции. Воздушная масса, приходящая через окна, двери вместо удаляемой через вентиляционные решетки на кухне и в санузлах, нуждается в нагреве. Каким должно быть потребление тепла при такой температуре? Считаем:

223 кв.м х 80 Вт = 17,84кВт

Значит ли это, что вам требуется насос 17-киловаттник? Вовсе нет, так как даже в северных районах Украины температура ниже -20°C держится максимум пару недель. Поэтому на полную мощность насос будет работать малую часть времени. Следовательно, тепловой насос для отопления следует подбирать, ориентируясь на 75-85% (т.е. в среднем на 80%) расчётной мощности. Получаем следующее значение:

17,84 кВт х 80% = 14,27кВт

Таким образом, для типового стандартного коттеджа 223 кв.метра подойдут модели тепловых насосов мощностью до 14,7 кВт. Уточним, что эти расчёты произведены для коттеджей, где нет приточной вентиляции с рекуперацией.

Установка приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией

Использование теплового насоса станет более эффективным, если в коттедже установить вентиляционную систему с рекуперацией. Для рассматриваемого типового коттеджа площадью 223 кв.метра подходит любая приточно-вытяжная установка с рекуперацией с ориентировочной производительностью 360м3/ч.

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуператором

Рассчитать максимальную мощность, которую может рекуперировать оборудование, очень просто. Нужно перемножить теплоёмкость и плотность воздуха на его расход и температурную разницу на входе и выходе (на улице в помещении). Для примера возьмём t на улице -4°C и t в комнате +20°C. Разница температур в этом случае составит 24 градуса. Чтобы не углубляться в зависимость показателей плотности воздуха от его влажности, температуры и давления воспользуемся готовыми таблицами плотности воздуха. Тогда получаем следующее:

1 кВт/кг·К х 1,3 кг/м3 х 0,1 м3/с х 24 °C = 3,12кВт

Таким образом, экономический эффект от использования вентиляции с рекуперацией составляет более 3 кВт.

Преимущества использования вентиляции с рекуперацией вместе с тепловым насосом для отопления

Итак, если задействовать для обогрева строения тепловой насос и использовать его в комплекте с приточно-вытяжной установкой с рекуперацией, то можно получить ряд заметных преимуществ.

1. Снижение потребления тепла. В рассматриваемом случае получаем следующее:

17,84 кВт — 3,12 кВт = 14,72кВт

2. За счёт экономии тепла можно взять тепловой насос немного меньшей мощности, что всегда дешевле. В нашем случае:

14,72 кВт х 80% = 11,77кВт
3. При уменьшении мощности теплового насоса можно снизить мощность геотермального контура. Получаем следующие показатели:
3,12 кВт × 0,7 = 2,18кВт
Число 0,7 – это поправочный коэффициент. По сути, нужно бурить на 50-60 погонных метров скважин меньше, что в ценах 2017 года позволяет сэкономить сумму, эквивалентную почти двум тысячам долларов.
4. При наличии вентиляции с рекуперацией и теплового насоса с коэффициентом преобразования 3,2 нагрев воздуха до -4°C, необходимых для нормального функционирования системы, производится ТЭНом, что дешевле, чем прочие способы подогрева воздушной массы.
5. В помещении постоянно будет свежий воздух нормальной влажности.
При заданных параметрах теплового насоса и вентиляционной системы с рекуперацией, наружной температуре -9°C можно экономить 40кВт/ч в сутки, если включать отопление, «когда все дома». Точнее, на 15 часов с 18.00 до 9-ти утра. Это с учетом расхода 6,5кВт/ч на работу ТЭНа и экономии от использования рекуперацией в 46,8кВт/ч. Таким образом, установка теплового насоса в комплекте с вентиляционной системой с рекуперацией окупится за первые месяцы холодно