Сборник статей - Воздушные тепловые насосы

Часто одного внутреннего блока, благодаря его повышенным отопительным способностям (рис. 7), оказывается достаточно для отопления сразу нескольких помещений загородного дома, а в мульти– и VRV/VRF-вариантах при минимальном количестве наружных блоков разнообразие внутренних позволяет организовывать теплоснабжение сколь угодно крупных и сложных объектов (рис. 8). А подчас одним внутренним блоком можно отапливать два этажа (рис. 9).

Рис. 7. Возможности внутреннего блока в качестве отопительного прибора

Рис. 8. Варианты отопления внутренними блоками сплит-систем

Рис. 9. Отопление внутренним блоком одного и двух этажей

Уже к середине 2000-х годов темпы роста популярности низкотемпературных систем привели к появлению так называемых гибридных сплит-систем, способных наряду с отоплением обеспечивать потребителей еще и горячей водой. Это не только позволило сформулировать полноценное комплексное предложение по экономичному теплоснабжению загородного жилья посредством тепловых насосов, но и как нельзя лучше приспосабливало такие системы к условиям холодного климата.

Напольное отопление первого этажа за счет теплоемкости стяжки, элементов стен и фундамента (рис. 10 а), а иногда и бассейна, увеличивает суммарную теплоемкость объекта, что делает его более теплоустойчивым к понижениям наружных температур. А так как на втором этаже деревянного дома бетонную стяжку для напольного отопления организовать весьма проблематично, отопление второго этажа посредством традиционной сплит-системы смотрится более органично (рис. 10 б).

Рис. 10. Принцип организации отопления посредством сплит-систем

Таким образом, налицо не только полный набор современных технических средств для наиболее привлекательного из когда-либо существовавших вариантов теплоснабжения, но уже и целая концепция их рационального применения.

Но при анализе столь заманчивой во всех отношениях перспективы возникает весьма важный вопрос: как быть, если температура опускается ниже –20…–25 °C?

По опыту норвежских испытаний Zubadan (Mitsubishi Electric) можно сказать, что кратковременные падения наружной температуры для достаточно теплоемких объектов с системой напольного отопления могут и просто пройти незамеченными. Радикальное же решение не несет в себе ничего необычного и вытекает из той очевидной истины, что в условиях холодного климата речь о действительно надежном теплоснабжении можно вести только тогда, когда наряду с любым, сколь угодно надежным, источником тепла предусмотрен еще и резервный. В противном же случае перспектива поставить объект под угрозу чрезвычайной ситуации – вопрос времени.

О том, насколько суров норвежский климат, можно судить по табл. 1., в которой приведены температурные минимумы.

Таблица 1. Минимальные значения температуры воздуха

Хотя мы видим, что температуры ниже –40 °C бывают здесь и не каждую зиму, но понимаем, что вряд ли кому-то из жителей этой страны может всерьез прийти в голову мысль о возможности отопления одной только сплит-системой.

Считается, что для России теплоснабжение посредством сплит-системы нереально в принципе либо сопряжено с затратами, по крайней мере непропорциональными ожидаемой выгоде. В то же время рекомендацию в отношении использования резервного источника тепла вряд ли кто-нибудь возьмется оспаривать всерьез. Многим понятно, что роль этого жизненно важного элемента с успехом может выполнять, скажем, обычная печь. Между тем, скажем, любителям сауны вообще не стоит беспокоиться о каком-либо дополнительном источнике тепла, поскольку протапливаемая раз в неделю печь для сауны – это одновременно и резервный источник тепла, и надежный доводчик при отоплении сплит-системой (рис. 11).

Рис. 11. Печь для сауны в центре дома – очевидный резервный источник тепла

Если же у вас в доме имеется камин, то топить его (при использовании в качестве резервного источника тепла) даже в самом суровом из рассматриваемых ниже случаев придется не больше, чем ту же печь для сауны.

Чтобы получить предметное представление о том, насколько привлекательна может быть перспектива теплоснабжения сплит-системой, необходимо понимать, что из себя должен представлять резервный источник тепла и какие затраты необходимы для его организации и обслуживания. Поэтому требуется выяснить и оценить ожидаемый от этого источника вклад в теплоснабжение. Очевидно, что участие резервного источника тепла в теплоснабжении воздушным тепловым насосом зависит от климатических условий места непосредственного расположения объекта.

Современными сплит-системами можно в любом из крупнейших российских городов решить задачу теплоснабжения не менее, чем на 90 %.

В табл. 2. приведены климатические данные российских городов, численность населения которых превышает 1 млн человек. Суммарно население этих городов в полтора раза превосходит население Скандинавии. Климатические условия где-то более суровые, где-то более мягкие, но ни в одном из этих городов средняя температура января не опускается ниже –20 °C. В колонке 3 приведена продолжительность отопительных периодов при условии возникновения потребности в отоплении, начиная с температуры ниже 16 °C. В колонках 4 и 6 – продолжительность наиболее холодных периодов с температурой < −20 °C и ≤ −25 °C (по отношению к общей продолжительности отопительного периода).

Таблица 2. Климатические данные российских городов, численность населения которых превышает 1 млн человек

* Без учета погодных аномалий

Из таблицы видно, что для городов европейской части России продолжительность периодов с температурой ниже –20 °C составляет менее 10 % отопительного периода. В сибирских же городах менее 10 % времени отопительного периода температура опускается ниже –25 °C.

Таким образом, очевидно, что современными сплит-системами можно в любом из крупнейших российских городов решить задачу теплоснабжения не менее чем на 90 %. При этом качественное теплоснабжение гарантировано без каких-либо обязанностей со стороны потребителя. А там, где отопительный период длиннее, использование тепловых насосов принесет и большие материальные выгоды.