Тепловой насос Gree для дома: как учесть морозы и резервный источник тепла

Тепловой насос для дома: как учесть морозы и резервный источник тепла, если отопление водяное? Сначала считают теплопотери при расчётной зимней температуре и выбирают температуру подачи для радиаторов или тёплого пола. Затем сравнивают их с мощностью насоса при этой температуре и задают, при какой наружной температуре подключается котёл или электронагреватель.

Что умеет моноблок Gree Versati IV

В нашем ассортименте есть тепловые насосы воздух–вода Gree Versati IV в исполнении моноблок: наружный блок со встроенным гидромодулем, к которому подключают контур отопления и бак горячей воды. Модель GRS-CQ10Pd/NhG3-E даёт 10,2 кВт тепла при 2,02 кВт потребления, COP — 5,05. Эти цифры получены в стандартной точке: наружный воздух +7 °C, вода 30/35 °C.

В маркировке важна одна буква. Исполнение G3 оснащено встроенным электронагревателем, G4 — такое же, но без него. Обогрев работает при наружной температуре от −25 до +35 °C, вода в контуре отопления — от 20 до 65 °C, горячая вода для бытовых нужд — до 80 °C с нагревателем бака.

Теплопотери при расчётной температуре

Потребность дома в тепле считают при температуре наиболее холодной пятидневки района по СП 131.13330: потери через стены, окна, пол, кровлю и с вентиляцией. Потери пропорциональны разнице внутренней и наружной температур. Условный пример: дом 120 м² теряет 9 кВт при −25 °C и +20 °C внутри. При −10 °C это 6 кВт, при 0 °C — 4 кВт, при +7 °C — около 2,6 кВт.

Большую часть сезона нагрузка далека от пика. Поэтому насос подбирают так, чтобы он закрывал основную часть зимы, а несколько самых холодных недель делил нагрузку с резервным источником.

Температура подачи решает больше, чем кажется

Чем горячее вода, которую должен приготовить насос, тем ниже его мощность и COP. Номинальные 10,2 кВт и COP 5,05 относятся к воде 35 °C — это температура тёплого пола. Радиаторам обычно нужно больше.

Верхний предел подачи 65 °C Versati IV даёт при наружной температуре 10–20 °C, при других температурах он ниже. Если в доме стоят радиаторы под высокотемпературный котёл, мы рекомендуем либо увеличить их площадь, либо оставить котёл на морозные дни. Мощность и COP при морозе и высокой подаче берут из таблиц производительности производителя; номинал при +7 °C для этого не годится.

COP, сезонная эффективность и холодный климат

COP — отношение тепла к электричеству в одной точке: 5,05 означает, что на 1 кВт·ч электроэнергии насос отдаёт около 5 кВт·ч тепла при +7 °C и воде 35 °C. В мороз и при горячей подаче COP падает. Сезонные показатели честнее показывают это падение. В европейской карточке продукта GRS-CQ10Pd/NhG3-E для среднетемпературного применения указаны:

• сезонная энергоэффективность отопления — 152 % для среднего климата и 119 % для холодного;
• номинальная мощность — 10 кВт в среднем климате и 9 кВт в холодном, где расчётная температура по европейской методике — −22 °C;
• годовое потребление на отопление — 5 486 кВт·ч в среднем климате и 7 415 кВт·ч в холодном.

Разница в треть между климатами и есть цена морозов. Карточка не раскрывает, какую часть мощности при −22 °C даёт компрессор, а какую — встроенный нагреватель, поэтому точку подключения резерва находят по таблицам производительности, а не по ней.

Горячая вода: приоритет и нагреватель бака

Горячую воду насос греет через бак с теплообменником и трёхходовой клапан. Когда одновременно нужны отопление и горячая вода, контроллер по умолчанию отдаёт приоритет отоплению, а бак догревает собственный электронагреватель. Приоритет можно поменять: тогда насос сначала нагреет воду, потом вернётся к отоплению. Инструкция требует, чтобы в баке был встроенный электронагреватель — он нужен, чтобы хватало горячей воды в сильные морозы.

Резервный источник: котёл или электронагреватель

У Versati IV два штатных способа подключить второй источник:

• выход «другой источник тепла»: контроллер подаёт 230 В на котёл, когда наружная температура опускается ниже заданной уставки;
• дополнительный электронагреватель в одну или две ступени, установленный последовательно с моноблоком; он работает только на отопление и включается по той же логике наружной температуры.

Одновременно оба варианта не устанавливают. Уставку включения задают при пусконаладке: это та наружная температура, ниже которой мощности насоса при выбранной подаче перестаёт хватать на теплопотери. Если компрессорная часть останавливается из-за неисправности, аварийный режим греет контур встроенным электронагревателем. Для дома, где котла нет, мы рекомендуем исполнение G3 со встроенным нагревателем.

Мороз и защита контура

Моноблок стоит на улице, и вода в нём может замёрзнуть. Зимой его не обесточивают: защита от замерзания работает только при включённом питании. При отрицательных температурах инструкция требует добавить в контур антифриз, рекомендован раствор гликоля, и утеплить наружные трубы: раствор концентрацией 38,8 % замерзает при −26 °C. Минимальный объём воды в системе — 20 л, расширительный бак моделей 8–16 кВт — 3 л с давлением 1,5 бар.

Порядок подбора

1. Посчитать теплопотери дома при расчётной температуре района и разложить их по наружным температурам.
2. Определить температуру подачи по отопительным приборам: тёплый пол или радиаторы, их площадь.
3. По таблицам производительности найти мощность насоса при этой подаче и морозе, выбрать типоразмер.
4. Решить, что будет вторым источником, и выбрать исполнение G3 или G4.
5. Заложить бак горячей воды с электронагревателем, антифриз в контуре и уставку включения резерва.

Подобрать мощность поможет раздел тепловых насосов Gree.