Схема підключення теплового насоса до системи опалення будинку

Встановлення теплового насоса типу «повітря-вода» – це не просто монтаж двох блоків, як у випадку зі звичайним кондиціонером. Ефективність роботи обладнання на 50% залежить від правильної гідравлічної обв’язки. Помилки в схемі підключення призводять до частих зупинок компресора, підвищеної витрати електроенергії і нестачі тепла в будинку взимку.

Щоб система працювала коректно і видавала заявлений ККД, необхідно розуміти основні принципи проектування котельні та інтеграції насоса з іншими вузлами опалення.

Що таке обв’язка теплового насоса і навіщо вона потрібна

Обв’язка теплового насоса – це комплекс труб, циркуляційних насосів, запірної арматури, розширювальних баків і датчиків, який з’єднує генератор тепла з внутрішніми контурами (теплими підлогами, радіаторами) і системою гарячого водопостачання (ГВП). Ця схема відповідає за правильний розподіл теплоносія по будинку.

Фундаментальні завдання якісної обв’язки полягають у такому:

• Гідравлічний поділ. Відділення контуру вироблення тепла від контуру його споживання, щоб насоси не «тиснули» один на одного.
• Захист компресора. Забезпечення мінімально необхідного об’єму води в системі для запобігання тактування (частих увімкнень/вимкнень).
• Забезпечення відтаювання. Створення запасу теплової енергії для того, щоб зовнішній блок міг брати тепло із системи для розморожування свого радіатора взимку.
• Пріоритет ГВП. Автоматичне перемикання потоків нагрітої води з опалення на бойлер непрямого нагріву під час відкриття крана.

Грамотно спроектована схема робить роботу котельні повністю автономною, унеможливлюючи необхідність ручного втручання користувача при зміні погоди на вулиці.

Схема підключення моноблока (повітря-вода)

Моноблок являє собою єдиний пристрій, що встановлюється на вулиці, всередині якого вже розміщений і фреоновий контур, і пластинчастий теплообмінник (конденсатор). У будинок заходять відразу труби з водяним теплоносієм.

Особливості гідравлічної обв’язки моноблочного теплового насоса:

• Захист від замерзання. Оскільки вода виходить на вулицю, у разі тривалого вимкнення світла вона може замерзнути і розірвати теплообмінник. Контур обов’язково заповнюється незамерзаючою рідиною (пропіленгліколем).
• Встановлення проміжного теплообмінника. Якщо в будинок залитий гліколь, а в радіаторах вода, всередині котельні ставиться додатковий теплообмінник для розділення цих середовищ.
• Простота монтажу. Не потрібне паяння мідних фреонових труб і вакуумування системи, всі роботи виконує сантехнік-гідравлік.

Підключення моноблока технічно простіше, але вимагає суворих заходів безпеки від замерзання вуличної ділянки траси, особливо в умовах нестабільного електропостачання в Україні.

Схема обв’язки спліт-системи (повітря-вода)

Спліт-систему розділено на два модулі: на вулиці розміщено компресор і вентилятор, а всередині будинку (в гідромодулі) – теплообмінник, циркуляційний насос і автоматика. Між блоками циркулює фреон.

Специфіка монтажу теплового насоса типу «спліт»:

• Безпека теплоносія. Уся вода перебуває виключно всередині теплого контуру будинку, тому ризик її замерзання під час відключення електрики дорівнює нулю. Заливати антифриз не потрібно.
• Складність магістралі. Для з’єднання блоків потрібне прокладання мідних труб, вакуумування і точне дозаправлення холодоагентом, що вимагає участі кваліфікованого фреонщика.
• Компактність котельні. Внутрішній гідромодуль часто вже містить розширювальний бак, групу безпеки та електрокотел для догріву, що економить місце на стіні.

Цей варіант схеми є найпопулярнішим і найнадійнішим для постійного проживання, оскільки повністю виключає ризики розморожування системи опалення.

Інтеграція з газовим або електричним котлом (бівалентна схема)

Бівалентна схема підключення – це об’єднання теплового насоса і додаткового (резервного) джерела тепла в єдину гідравлічну мережу. Другий котел під’єднується паралельно і керується автоматикою теплового насоса.

Робота бівалентної системи будується за такими принципами:

• Визначення точки бівалентності. На автоматиці задається вулична температура (наприклад, -10 °C), при падінні нижче якої тепловий насос втрачає ефективність.
• Автоматичний запуск. При досягненні цієї температури система сама подає сигнал на ввімкнення газового або твердопаливного котла для компенсації нестачі тепла.
• Захист від пікових навантажень. Дає змогу не купувати тепловий насос величезної потужності «із запасом» на два тижні сильних морозів, а використовувати для цих цілей дешевий резервний котел.

Наявність резервного джерела в схемі критично важлива для об’єктів із поганим утепленням або регіонів із суворими і непередбачуваними зимами.

Роль буферної ємності (теплоакумулятора)

Буферна ємність – це великий утеплений бак із теплоносієм, який встановлюють між генератором тепла (насосом) і розподільними гребінками будинку. У 90% випадків її наявність у схемі обов’язкова.

Ключові функції теплоакумулятора в обв’язці:

• Гідравлічна стрілка. Бак знімає різницю тисків між потужним циркуляційним насосом гідромодуля і слабкими насосами контурів теплих підлог.
• Акумуляція енергії. Запас гарячої води дає змогу компресору рідше вмикатися і працювати в оптимальному режимі, що подовжує його ресурс.
• Запас тепла для відтаювання. Взимку зовнішній радіатор покривається льодом. Щоб його розтопити, насос короткочасно бере гарячу воду з буферного бака, не вистуджуючи при цьому батареї в житлових кімнатах.

Мінімальний обсяг буферної ємності розраховується за формулою: 15-20 літрів на кожен кіловат теплової потужності обладнання. Для інверторних моделей цей показник можна трохи знизити.

Зведена таблиця компонентів обв’язки

Для правильного складання котельні необхідно чітко розуміти призначення кожного вузла.

Економія на будь-якому з цих елементів неминуче призведе к некоректній роботі дорогого теплового насоса.

Часті запитання (FAQ)

У цьому блоці розібрано технічні нюанси, з якими найчастіше стикаються під час проєктування котельні.