Новый воздушный тепловой насос Viessmann Vitocal 100-S

Тепловые насосы – одна из современных энергоэффективных альтернатив традиционным котлам. В отличие от последних им не требуется сжигать топливо (газ, дрова и т. д.) для получения тепловой энергии, так как они черпают её из окружающей среды – воздуха, почвы, грунтовых вод. Однако российских пользователей волнуют вопросы практического применения тепловых насосов – возможностей, монтажа, обслуживания и, конечно же, окупаемости. Рассмотрим их на примере нового воздушного теплового насоса Viessmann Vitocal 100-S.

Воздушный тепловой насос Viessmann Vitocal 100-S

Как устроен воздушный тепловой насос?

В противоположность геотермальным тепловым насосам, забирающим тепло из почвы или грунтовых вод, воздушный получает тепловую энергию из воздуха. Vitocal 100-S выполнен в виде сплит-системы – он состоит из двух отдельных блоков (наружного и внутреннего), соединённых посредством труб. Наружный блок оборудован компрессором и теплообменником-испарителем – воздух, проходя через него, отдаёт ему тепловую энергию и нагревает циркулирующий внутри хладагент. Далее хладагент поступает по трубке во внутренний блок, где через теплообменник-конденсатор отдаёт тепло системе отопления. Сплит-система позволяет подобрать для каждого блока оптимальное место монтажа. Внутренний блок можно расположить непосредственно в котельной, в подвале, подсобном помещении, не заняв много места. Почти все необходимые компоненты уже включены в комплект поставки, в том числе смонтированные во внутреннем блоке трёхходовой клапан и вторичный насос. В качестве хладагента в тепловом насосе применяется экологически безопасная смесь R410А.

В Vitocal 100-S установлен современный инверторный компрессор: когда не требуется максимальная тепловая мощность, он снижает частоту оборотов и продолжает работать на пониженной мощности. Насос вторичного контура – тоже с частотным управлением и возможностью уменьшать мощность в зависимости от потребностей системы отопления. Их сочетание делает тепловой насос ещё более энергоэффективным.

Тепло и холод

Тепловой насос способен поставлять в систему не только тепло, но и холод. Такая функция («активное охлаждение») реализована в модели воздушного теплового насоса Vitocal 100-S AWB-M-E-AC, что позволит поддерживать комфортную температуру в помещениях в жаркое время года без использования традиционных кондиционеров. Насос хорошо переносит экстремальные условия и способен работать в режиме охлаждения при температуре воздуха снаружи здания вплоть до +45 оС.

Vitocal 100-S представляет собой сплит-систему, в которой внутренний блок находится в помещении (например, в котельной), а наружный – на улице, и оба соединены между собой трубками для циркуляции хладагента

Окупаемость

Срок окупаемости теплового насоса зависит от множества факторов, среди которых и интенсивность использования (в домах для постоянного проживания такое оборудование выгодно, а для сезонного дачного домика – едва ли), и отапливаемая площадь (чем она больше, тем выше эффективность тепловых насосов по сравнению с котлами). Важную роль играет и вид топлива, доступный в доме, – чем оно дороже, тем быстрее окупится тепловой насос. Например, если здание подключено к магистрали природного газа, срок окупаемости будет больше, а если есть только электричество – то существенно меньше.

На срок окупаемости также влияет стоимость самого теплового насоса и его монтажа. Так, пользователей часто отпугивают высокие стартовые затраты (особенно при установке геотермальных тепловых насосов – потому что оплатить придётся не только сам тепловой насос, но и дорогостоящие земляные работы по укладке грунтового коллектора). Но они не учитывают, что стоимость тепла, получаемого тепловым насосом, крайне мала (по сравнению с затратами на тепло при сжигании топлива), поэтому с течением времени тепловые насосы всё равно оказываются «в плюсе». Если сравнивать геотермальный насос с котлом на сжиженном газе или твёрдом топливе, то в условиях средней полосы первый окупается в среднем за 10 лет. Чуть быстрее окупится геотермальный тепловой насос, забирающий тепло из грунтовых вод, поскольку затраты на его оснащение обычно ниже. Воздушные тепловые насосы Vitocal 100-S ещё выгоднее в плане стартовых затрат – расходы на оборудование и установку могут оказаться в два–четыре раза ниже, чем для геотермального теплового насоса с грунтовым зондом. Это связано с тем, что тепло они черпают из воздуха, а не из почвы или грунтовых вод и для их установки не нужны земляные работы.

В любом случае тепловые насосы Viessmann рассчитаны на срок службы от 20 лет, поэтому успеют не только окупиться, но и на протяжении ещё многих лет после этого снабжать пользователей теплом.

Строение внутреннего блока теплового насоса Viessmann Vitocal 100-S

Обслуживание и эксплуатация

Тепловые насосы неприхотливы, они не требуют какого-либо сложного сервисного обслуживания, кроме разве что плановых профилактических осмотров системы отопления и обвязки. Кроме того, поскольку они не используют традиционные горючие энергоносители (газ, дрова и т. д.), то при их работе нет риска возгорания топлива.

К слову, тепловые насосы избавляют владельцев и от постоянной проблемы доставки и хранения топлива, что тоже упрощает и снижает расходы на обслуживание в долгосрочной перспективе.

Если тепла не хватает

Воздушный тепловой насос вынужден работать с большим разбросом температур наружного воздуха, поэтому его производительность меняется в течение сезона. Использовать тепловые насосы такого типа можно при уличной температуре не ниже –20 оС. Поэтому оптимальные условия для воздушных тепловых насосов – климат южных регионов России, где не бывает сильных морозов и реально получать тепло из воздуха круглогодично.

Если в период сильных холодов мощности теплового насоса не хватает, есть несколько вариантов решения этой проблемы. Например, можно установить тепловой насос со встроенной электронагревательной вставкой. В линейке Vitocal 100-S есть тепловые насосы в таком исполнении – они оборудованы вставками мощностью до 9 кВт, которые позволят получать дополнительное тепло при повышенных нагрузках на систему и компенсировать снижение производительности теплового насоса при падении уличной температуры.

Строение наружного блока Viessmann Vitocal 100-S

Допустимо также интегрировать в систему отопления дополнительный теплогенератор – например, твердотопливный, жидкотопливный или электрический котёл. Работать он будет только в те периоды, когда тепловой насос не сможет полностью обеспечить систему теплом.

Дополнительное оборудование

Тепловой насос лучше дополнить буферной ёмкостью, она будет накапливать полученное им тепло и позволит ему работать в оптимальном режиме с наименьшим износом. Объём буферной ёмкости подбирают исходя из расчёта 25 л на 1 кВт номинальной мощности теплового насоса. Если тепловой насос должен будет поставлять тепло не только для системы отопления, но и для ГВС, потребуется ещё одна ёмкость – водонагреватель (бойлер). Его объём зависит от потребностей пользователей – их количества, привычек и т. д. Если в доме реализована система мультигенерации тепла, можно установить бойлер, рассчитанный на работу с несколькими источниками энергии (к таковым относится Viessmann Vitocell 100-V, способный работать также с гелиосистемой в качестве поставщика тепла). На случай нехватки тепла для обеспечения нужд пользователей реально подобрать водонагреватель с интегрированным электрическим ТЭНом – он поддержит требуемую температуру воды в периоды пиковой нагрузки.

Возможности управления

Тепловой насос в системе отопления, как правило, ведущий теплогенератор – если помимо него есть котёл или гелиоколлекторы, то получаемое ими тепло скорее послужит дополнением на случай пиковых нагрузок или аномально холодной погоды. Поэтому автоматика теплового насоса должна принимать на себя управление как системой отопления, так и входящими в неё другими теплогенераторами. Vitocal 100-S оснащён погодозависимым контроллером Vitotronic 200, который способен управлять дополнительным источником тепла – например, газовым, электрическим или жидкотопливным котлом. Он также поддерживает работу с каскадами до пяти тепловых насосов. Автоматику по желанию дополняют интернет-интерфейсом Vitocom 100 для управления по сети (с помощью бесплатного приложения Vitotrol App для мобильных устройств).

Энергопотребление

Тепловой насос тем отличается от, например, электрических котлов, что получает тепло посредством его перекачивания из одной среды (почвы, воздуха, воды) в другую (теплоноситель), а не за счёт работы ТЭНа. Поэтому производительность теплового насоса обычно выше, чем затраченная на его работу электроэнергия. Об энергоэффективности теплового насоса можно судить по коэффициенту преобразования COP, который отражает отношение тепла, переданного в систему отопления, к потреблённой электроэнергии. У геотермальных тепловых насосов COP менее зависит от сезона и для разных моделей Viessmann может составлять от 4,6 до 5,01 (это означает, что на 1 кВт электроэнергии они производят до 5,01 кВт тепла). Воздушный тепловой насос более восприимчив к изменениям погоды. Для Vitocal 100-S при температуре +7 оС COP составляет 4,7, а при –7 оС COP – уже 2,7. В качестве примера можно взять одну из моделей воздушного теплового насоса Vitocal 100-S, у которой при температуре +7 оС номинальная мощность составляет 11,5 кВт, COP – 4,7, а энергопотребление – 2,45 кВт. При –7 оС у той же модели производительность составит уже 7,5 кВт, COP – 2,7, а энергопотребление – 2,77 кВт.

Модельный ряд

В линейке Viessmann несколько моделей тепловых насосов Vitocal 100-S, различающихся мощностью (от 4 до 16 кВт в зависимости от модели) и исполнением. Покупатели могут выбрать модель только для работы на отопление и нагрев воды для ГВС (AWB-M-E – с электронагревательной вставкой, AWB-M – без вставки) или с дополнительной функцией «активного охлаждения» (AWB-M-E-AC, тоже оборудована электронагревательной вставкой). Также разработана линейка тепловых насосов Viessmann Vitocal 111-S, снабжённых встроенными водонагревателями ёмкостью 220 л.

Цена: от 288 000 руб.

Обзор опубликован в объединённом выпуске «Весна 2019» (№1’2019)
журналов «Инструменты» + «Всё для стройки и ремонта» + «GardenTools»
серии «Потребитель».

Архив всех выпусков в pdf-формате смотрите здесь