Можно предположить, что в обозримом будущем мы перейдём к этапу более активного внедрения тепловых насосов в РФ, и в количественном выражении это будет наиболее заметно по тепловым насосам для системы ГВС. Именно в этом оборудовании скрыт реальный потенциал для внедрения на многих объектах для частного, коммерческого и административно-бытового применения.

Воздушные тепловые насосы De Dietrich. 10/2019. Фото 1

Конструкция воздушного теплового насоса De Dietrich модели Kaliko для системы ГВС — или, как его ещё называют, термодинамического водонагревателя, — напоминает ёмкостной водонагреватель косвенного нагрева. С той разницей, что, помимо теплообменника-змеевика для подключения котла, в нижней части ёмкости для получения горячей воды имеется ещё и конденсатор теплового насоса. Испаритель, вентилятор, автоматика и другие узлы теплового насоса размещены на верхней части оборудования. Таким образом, отсутствует внешний блок теплового насоса, что делает его установку таким же простым, как и монтаж стандартного ёмкостного водонагревателя.

Для выработки горячей воды Kaliko потребляет всего 500 Вт и при лучшем коэффициенте эффективности теплового насоса (СОР = 3,7) обеспечивает 1,7 кВт мощности нагрева в системе ГВС.

Для оценки целесообразности применения сравним тепловой насос для системы ГВС с ёмкостным электрическим водонагревателем. Для расчёта приняты средние реальные показатели эффективности теплового насоса, исключая максимальные значения СОР. Расчёт выводит потреблённое количество горячей воды, выше которого достигается окупаемость капитальных затрат.

Иными словами, для подобного оборудования срок окупаемости точнее измерять не во времени, а в литрах приготовленной горячей воды. Но, если для удобства восприятия для разных категорий потребителей перевести расход в месяцы, то получим срок окупаемости в диапазоне от года до шести лет.

Можно сделать вывод, что наиболее целесообразно применение тепловых насосов для системы горячего водоснабжения в объектах типа кафе, ресторанов, гостиниц и т. д.

Парадоксом является то, что в настоящее время по статистике большинство подобных установок находят своё применение не на указанных объектах, а в частных домах, где срок окупаемости больше. Причиной является недостаточная информированность потребителей о подобных технологиях, их доступности и простоте внедрения.

Воздушные тепловые насосы De Dietrich. 10/2019. Фото 2

Рассмотрим подробнее варианты водонагревателя с воздушным тепловым насосом Kaliko в помещении. Воздух, поступающий в ТН, может забираться с улицы и из помещения. Температура воздуха на выходе из теплового насоса на 6–8°C ниже, чем входящего воздуха. Таким образом, можно частично использовать данное оборудование и как источник холода. Это особенно актуально для установки в помещениях с избытками тепла.

Если охлаждённый воздух не представляет интереса для использования, то его можно удалять в шахту или по отдельному воздуховоду на улицу. В такой схеме можно создать эффект рекуперации тепла, когда при работе теплового насоса для системы ГВС в помещение поступает свежий воздух, а воздух из помещения удаляется на улицу, предварительно отдавая полезное тепло на нагрев ГВС. Таким образом, достигается экономичный режим вентиляции помещения.

Тепловой насос Kaliko от De Dietrich для системы ГВС является тем видом ТН, который по совокупности своих эксплуатационных особенностей имеет наибольший потенциал для массового внедрения: быстрая окупаемость, простота установки, гибкие схемы размещения, получение побочного холодного воздуха. Более производительные установки воздушных тепловых насосов De Dietrich представлены моделями HPI Evolution и Alezio Evolution мощностью до 27 и 16 кВт.

Воздушные тепловые насосы De Dietrich. 10/2019. Фото 3

Такие тепловые насосы подходят не только для нагрева горячей воды, но и для системы отопления дома и других тепловых нагрузок здания, включая даже такие высокотемпературные, как подогрев вентиляции и бассейна. Модели HPI и Alezio состоят из внутреннего и наружного блоков теплового насоса. В наружном блоке установлены инверторный компрессор, испаритель со своей обвязкой и вентилятор теплового насоса.

Подобная установка способна поглощать тепло из наружного воздуха (температурой до −20°C) и использовать его для испарения фреона, который далее переносит полученное извне тепло в отапливаемое помещение. В помещении устанавливается внутренний блок теплового насоса De Dietrich, в котором имеется конденсатор, служащий для конденсации фреона и передачи полученного извне тепла в систему отопления, но уже с более высокими параметрами (вплоть до температуры теплоносителя +65°C).

Удобство конструкции внутреннего блока тепловых насосов De Dietrich состоит и в том, что он уже оснащён гидравлической стрелкой, насосом отопительного контура, предохранительным клапаном и расширительным баком. Для подключения и управления системой отопления в тепловом насосе HPI Evolution имеется автоматика Diematic iSystem, способная управлять в погодозависимом режиме несколькими контурами отопления, а также системой ГВС, нагревом бассейна и т. д.

Воздушные тепловые насосы De Dietrich. 10/2019. Фото 4

Предусмотрено также каскадное подключение двух тепловых насосов для увеличения мощности установки и/или для целей резервирования. Резервным источником тепла может также выступать электрический, пеллетный или дизельный котёл и пр. Причём включаться данный источник тепла будет только по команде автоматики тёплового насоса De Dietrich, компенсируя недостаточные мощность или скорость нагрева.

Для активного расширения парка установленных тепловых насосов и опыта их применения и эксплуатации в среде профессионалов и потребителей именно тепловые насосы для систем ГВС подходят наилучшим образом. Подобное оборудование при достаточной активности инженеров и заинтересованности и информированности потребителей способно в ближайшее время сдвинуть тенденцию медленного продвижения тепловых насосов в России и открыть дорогу данному оборудованию, в том числе даже более сложным решениям на базе ТН.