Взимку платити за газ чи електрику все більше — і щороку ця сума не зменшується. Саме тому теплові насоси для опалення будинку за останні роки перестали бути чимось екзотичним. Все більше власників приватних будинків обирають цю технологію як основне джерело тепла.
Але як саме тепловий насос виробляє тепло? Яка різниця між типами? Скільки це коштує і чи окупається? У цій статті розберемо все по черзі — без зайвих технічних деталей, але з конкретними цифрами.
Як працює тепловий насос
Найпростіше пояснення: тепловий насос — це холодильник навпаки. Холодильник забирає тепло з камери і викидає його назовні через решітку ззаду. Тепловий насос робить зворотне — забирає тепло з навколишнього середовища (повітря, ґрунту або води) і передає його всередину будинку.
При цьому він не генерує тепло, а переносить його. Саме тому витрати електроенергії значно нижчі, ніж у звичайного електрокотла.
Технічно це виглядає так:
- Холодоагент у випарнику поглинає тепло із зовнішнього середовища і переходить у газоподібний стан.
- Компресор стискає газ, підвищуючи його температуру.
- У конденсаторі нагрітий газ віддає тепло в систему опалення будинку.
- Дросельний клапан знижує тиск — і цикл починається знову.
Ефективність теплового насоса вимірюють показником COP (коефіцієнт продуктивності). Наприклад, COP 4 означає: на кожен 1 кВт спожитої електрики насос виробляє 4 кВт тепла. Тобто порівняно з електрокотлом — у 4 рази ефективніше.
«Тепловий насос не створює енергію — він її переносить. Саме в цьому секрет його економічності.»
Що таке SCOP і чому це важливо
COP — це показник в конкретний момент. SCOP (сезонний коефіцієнт продуктивності) — це середня ефективність за весь опалювальний сезон. Реальніший показник для розрахунку витрат.
Для повітряних насосів SCOP зазвичай 3–4, для геотермальних — 4,5–6. Чим вищий SCOP, тим менше ви витрачаєте на електроенергію за сезон.
Типи теплових насосів для опалення
Теплові насоси поділяють за джерелом тепла. Для приватного будинку в Україні актуальні два основні типи — повітря-вода і ґрунт-вода.
Тепловий насос повітря-вода
Найпопулярніший варіант для приватних будинків і квартир. Зовнішній блок забирає тепло з атмосферного повітря, а внутрішній передає його в систему опалення — радіатори, теплу підлогу або ГВП.
Переваги:
- простий і відносно швидкий монтаж (кілька днів);
- не потрібно бурити свердловини чи копати траншеї;
- підключається до вже існуючої системи опалення;
- підходить для міста і заміського будинку.
Недоліки:
- ефективність падає при морозах нижче -15–20°C;
- при екстремальних морозах може знадобитися резервне джерело тепла;
- шумить зовнішній блок — потрібно враховувати при розміщенні.
Для більшості регіонів України тепловий насос повітря-вода справляється із завданням навіть у холодні зими. Для Київщини критична точка ефективності — близько -7°C. При сильніших морозах включається резервний нагрівач або котел.
Тепловий насос ґрунт-вода
Геотермальний варіант. Тепло береться із ґрунту на глибині, де температура стабільна протягом усього року (+8–12°C). Для цього бурять свердловини або прокладають горизонтальні контури.
Переваги:
- найвища ефективність — COP 4,5–6;
- не залежить від температури зовнішнього повітря;
- стабільна робота навіть у найхолодніші зими;
- не шумить.
Недоліки:
- значні витрати на буріння свердловин або земляні роботи;
- потрібна велика ділянка або дозвіл на буріння;
- вища початкова вартість монтажу під ключ.
Геотермальний тепловий насос для опалення будинку виправданий там, де важлива максимальна автономність і мінімальні витрати на експлуатацію в довгостроковій перспективі.
Розрахунок потужності теплового насоса
Щоб підібрати потрібну потужність, враховують кілька факторів:
- площу і висоту стель будинку;
- якість утеплення стін, даху, підлоги і вікон;
- кліматичний регіон;
- планову температуру в приміщенні;
- тип системи опалення (радіатори чи тепла підлога).
Груба формула для добре утепленого будинку: 1 кВт потужності на 10–15 м² площі. Тобто для будинку 120 м² потрібен насос потужністю приблизно 8–12 кВт.
Але це лише відправна точка. Неутеплений будинок може потребувати вдвічі більшої потужності — а це вдвічі вища ціна обладнання. Тому перед тим як купити тепловий насос, варто зробити розрахунок тепловтрат будинку. Фахівці роблять це за нормою ДБН або спеціальними програмами.
«Правильно підібраний тепловий насос — це насамперед правильно розрахований. Жодне обладнання не компенсує погане утеплення.»
Схеми роботи
Теплові насоси для опалення будинку можна підключити по-різному:
- моновалентна — тільки насос, без резервного джерела;
- моноенергетична — насос + вбудований електричний ТЕН для пікових морозів;
- бівалентна — насос + газовий або твердопаливний котел.
Для України найпоширеніша моноенергетична або бівалентна схема. Це дозволяє взяти насос меншої потужності і знизити початкові витрати.
Порівняння теплового насоса з газовим котлом та електрокотлом
Щоб зрозуміти, наскільки виправдані теплові насоси для опалення будинку, порівняємо три варіанти за основними параметрами.
| Параметр | Тепловий насос (повітря-вода) | Газовий котел | Електрокотел |
|---|---|---|---|
| Ефективність | COP 3–4 (300–400% ефективності) | ККД 90–95% | ККД 98–99% |
| Витрати на опалення за сезон | Низькі | Середні | Високі |
| Початкова вартість | Висока | Середня | Низька |
| Залежність від тарифів | Електроенергія | Газ | Електроенергія |
| Потреба в обслуговуванні | Мінімальна | Щорічне ТО | Мінімальна |
| Термін служби | 20–25 років | 15–20 років | 10–15 років |
| Підключення до мережі | Не потрібне | Потрібна газова магістраль | Не потрібне |
Газовий котел дешевший у встановленні, але підключення до газової магістралі там, де її немає, може коштувати від 5 000 до 14 000 євро. Електрокотел — найдешевший у монтажі, але найдорожчий в експлуатації, бо споживає електрику 1:1.
Тепловий насос повітря-вода тієї самої теплової потужності споживає приблизно у 4 рази менше електроенергії, ніж електрокотел. За сезон економія може досягати 70–80%.
Орієнтовні ціни на теплові насоси в Україні
Ціни залежать від типу насоса, потужності і комплектації. Ось орієнтири для будинку площею 100–120 м²:
- тепловий насос повітря-вода під ключ — від 6 500 до 9 500 євро;
- геотермальний тепловий насос ґрунт-вода під ключ — від 11 000 до 20 000 євро і вище (з урахуванням буріння свердловин);
- монтаж стандартного повітряного насоса без обладнання — від 25 000 грн.
У вартість під ключ зазвичай входять: насос, гідроблок, бойлер для ГВП, трубна розводка, автоматика, монтаж і пусконалагодження.
Термін окупності для насосів повітря-вода у порівнянні з електрокотлом — 5–8 років. Якщо порівнювати з газом при наявній магістралі — довше, 10–15 років.
Як вибрати тепловий насос для свого будинку
Перед тим як прийняти рішення, варто відповісти на кілька питань:
- Чи є доступ до газової магістралі — якщо ні, тепловий насос стає ще вигіднішим.
- Наскільки утеплений будинок — чим краще утеплення, тим менша потрібна потужність.
- Яка площа ділянки і чи можна бурити — це визначить тип насоса.
- Який бюджет на монтаж — повітряний насос дешевший у встановленні.
- Чи є вже система опалення — насос повітря-вода легко інтегрується в існуючий контур.
Якщо будинок добре утеплений, немає газу і є бюджет на якісне обладнання — теплові насоси для опалення будинку стають одним з найкращих рішень на тривалу перспективу. Не найдешевше на старті, але найвигідніше у розрахунку на 10–20 років.
