Самый эффективный способ электрического отопления: тепловой насос

Вчера у меня на даче установили тепловой насос. Он позволяет эффективно отапливать дом даже в сильные морозы, тратит на это существенно меньше электричества, чем любая другая система электроотопления, а заодно может охлаждать воздух в доме при необходимости.

Вопреки сказкам маркетологов, любые электрические обогреватели имеют одинаковую эффективность — 100%. 1 кВт затраченной электроэнергии даёт 1 кВт тепла. Не больше и не меньше. Никаких энергоэффективных нагревателей не существует — инверторное управление, использование природного камня в деталях корпуса и прочие ухищрения никак не влияют на эффективность — физику не обманешь.

И всё же есть способ, как из киловатта электричества получить два, три и даже четыре киловатта тепла — это тепловой насос. В нём электрическая энергия используется не для непосредственного преобразования в тепло, как в традиционных обогревателях, а для питания компрессора, который «перекачивает» тепловую энергию из уличного воздуха в домашний. На первый взгляд кажется, что из уличного воздуха, имеющего температуру минус 30 градусов получить тепло невозможно, но это не так — даже при такой низкой температуре тепловой насос работает и имеет эффективность около 1.4, то есть даёт 1.4 кВт тепла из 1 кВт электричества.

Фактически, тепловой насос воздух-воздух это сплит-кондиционер «на максималках», в который добавлены несколько технологий, позволяющие ему эффективно работать в мороз.

При температуре уличного воздуха +7 и выше эффективность работы «на обогрев» обычного кондиционера и теплового насоса одинакова — около 4 кВт тепла на 1 кВт приложенной мощности. Преимущества теплового насоса раскрываются при более низких температурах: уже при нуле обычный кондиционер будет иметь существенно меньшую эффективность, а при -10 большинство кондиционеров просто не смогут работать «на обогрев» из-за обмерзания внешнего блока, при этом тепловой насос штатно работает при -30 и может работать даже при более низких температурах (-40 и ниже) при условии, что снижение температуры ниже -30 тепловой насос «пережил» во включенном состоянии. При этом при -3 (это средняя зимняя температура в московском регионе) эффективность теплового насоса около трёх (3 кВт тепла на 1 кВт электричества).

Всё это достигается за счёт нескольких технических решений:

• двухконтурный инверторный компрессор с впрыском жидкого хладагента в дополнительный контур;
• управляемые дроссельные заслонки (плавно открывающиеся краны с шаговыми двигателями), регулирующие поступление хладагента в разные части системы;
• теплообменники внешнего и внутреннего блока значительно больших размеров;
• маломощный ТЭН в нижней части внешнего блока для разморозки льда;
• система реверсивного размораживания внешнего блока (система временно включается на охлаждение с выключенным вентилятором внутреннего блока).

Внешне тепловой насос воздух-воздух отличается от обычного кондиционера только размерами и весом: внешний блок моего самого маленького четырёхкиловаттного теплового насоса Royal Thermo Fenix DC RTFI-12HN8 (12000 BTU) имеет ширину 90 см и весит 45.5 кг (для сравнения внешний блок обычного инверторного кондиционера 12000 BTU имеет ширину около 75 см и вес около 25 кг).

Внутренний блок моего теплового насоса имеет ширину 1 метр и вес 13.5 кг (внутренний блок обычного кондиционера такой же мощности имеет ширину около 75 см и вес около 8 кг).

Номинальная потребляемая мощность у моего теплового насоса в режиме обогрева всего 950 Вт (пиковая 2600 Вт), при этом номинальная мощность обогрева 4.2 кВт.

А ещё тепловой насос это отличный инверторный кондиционер и летом он будет использоваться для охлаждения дома в жару.

Тепловой насос в формате сплит-системы с одним внутренним блоком самый доступный и простой в установке вариант. Внутренний блок ставится в центральном помещении дома, так, чтобы по возможности он мог дуть горячим воздухом в открытые двери комнат. Теплый и холодный воздух быстро перемешивается, поэтому такой вариант вполне пригоден для отопления небольшого дома.

Конечно существуют и другие типы тепловых насосов: мультисплит, канальная система, тепловые насосы воздух-вода (внешний блок нагревает теплоноситель для батарей отопления), вода-вода (он же геотермальный), но они значительно дороже и сложнее в установке.

Впрочем и мой «маленький» тепловой насос стоит дороже обычного кондиционера — 129 тысяч рублей плюс установка, но при круглогодичном проживании он окупается довольно быстро за счёт экономии электричества и отсутствия необходимости ставить кондиционеры.

К сожалению в России пока мало кто знает о такой системе отопления и многие не верят в неё. При этом в европейских и скандинавских странах тепловые насосы занимают весьма существенную часть рынка отопления и очень популярны. Первое место в Европе по продажам тепловых насосов занимает Финляндия, где уже установлено более 1.2 млн тепловых насосов и каждый год добавляется 160 тыс при том, что в стране живёт 5.5 млн человек. На втором месте Норвегия.

Тепловые насосы воздух-воздух производят крупные японские компании (Misubishi Electric, Panasonic, Toshiba, Daikin), американский Carrier, китайские Haier и Gree. Мой Royal Thermo Fenix DC произведён компанией Gree.

Одним из первооткрывателей тепловых насосов в России был Виктор Борисов, установивший тепловой насос в качестве единственной системы отопления в своём дачном доме 12 лет назад. Все эти годы его тепловой насос работает непрерывно и пережил все морозы. Несколько лет назад Виктор основал компанию Windson, главным направлением деятельности которой стала установка и продажа тепловых насосов.

Вчера Виктор приезжал ко мне в гости, руководил монтажом и рассказывал про особенности тепловых насосов.

Я попросил Виктора рассказать об отличиях теплового насоса от кондиционера и снял это небольшое видео:

Если YouTube не работает, смотрите на VK Video.

В ближайшее время напишу о том, как мне устанавливали тепловой насос, а также подробно расскажу о самом устройстве и его возможностях.