Кондиционеры настенного типа
FTXS-K

Публикации

Теплоснабжение воздушными тепловыми насосами в условиях холодного климата
Александр Суслов, ведущий специалист ООО «АДМ»

В технической документации на бытовые сплит-системы, первыми появившиеся на российском рынке, указывалось, что в качестве теплового насоса их можно использовать при температуре воздуха не ниже -9 °С. В те времена сплит-системы с тепловым насосом были более популярны в странах с относительно мягким климатом. Когда стало ясно, что указанное условие – это не только температурный минимум города Токио, но и рубеж, за которым при эксплуатации оборудования начинаются всевозможные технические проблемы, оптимизм в отношении использования сплит-систем для отопления поугас, причем, как потом выяснилось, раз и навсегда. Сегодня мечтать о подобной перспективе могут только малоискушенные дилетанты, да и то лишь до первой серьезной беседы с представителем любой специализированной фирмы.

Между тем, хотя сплит-систем, работающих только на обогрев, не существует, системы, которые на это способны хотя бы наряду с охлаждением, в Скандинавии, где сегодня они с успехом используются для теплоснабжения, называют не иначе как «тепловые насосы» – по той утилитарной функции, которая ощущается здесь наиболее полезной.
22-1.JPG
В Норвегии, при населении 4,5 млн человек, статистика продаж тепловых насосов организована блестяще – как скрупулезный поштучный учет. Из графика на рис. 1 видно, что объемы продаж воздушных тепловых насосов, которые всегда приобретаются с учетом их способности еще и к кондиционированию, в Норвегии традиционно соответствовали объемам продаж тепловых насосов прочих типов, или, во всяком случае, всегда были сопоставимы с этими показателями. Однако в начале 2000-х гг. за счет буквально взрывного скачка спроса на воздушные тепловые насосы абсолютный по¬казатель продаж увеличился более чем в 16 раз.
Столь грандиозный триумф норвежской климатической отрасли стал прямым следствием появления низкотемпературных сплит-систем, имеющих нижний предел эксплуатации на обогрев -20 и даже -25 °С (рис. 2), т.к. предприимчивые потомки викингов приспособились использовать такие сплит-системы для теплоснабжения в качестве основного источника тепла в условиях скандинавских зим.

И хотя снижение температурного уровня сыграло тут решающую роль, не последнее значение имели и те впечатляющие достоинства современных сплит-систем, которые до сих пор были доступны лишь пользователям кондиционеров. Поскольку в условиях холодного климата кондиционирование в сфере загородного строительства широкого применения не получило, у владельцев индивидуальных коттеджей только сейчас появилась возможность организовывать, безусловно, элитное по всем потребительским параметрам VIP-отопление.
22-2.JPG
Современная сплит-система объединяет в себе столько уникальных потребительских опций, что возможность использовать ее для отопления открывает потребителям доступ к поистине принципиально новому уровню комфорта.

Система теплоснабжения в виде наружного блока объединена в сплит-системе с системой отопления в виде внутренних блоков – уникальных многофункциональных, интеллектуальных, высокоэффективных отопительных приборов. По простоте монтажа – а для установки обеих систем требуется всего 3-4 часа – такой вариант сравним лишь с пуском в эксплуатацию бытовых электрообогревателей, которые, к сожалению, крайне расточительны и громоздки настолько, что просто заполняют собой большую часть жилого пространства, в силу чего пригодны лишь для кратковременного использования как вспомогательные приборы.

Интеллектуальные способности в сочетании с максимальной сфокусированностью на качестве жизни потребителя – от регулирования влажности воздуха до снабжения потребителей различными полезными для организма веществами – выводит отопление сплит-системой за рамки конкуренции со всеми остальными ранее известными способами. Вряд ли можно привести пример столь же полезного и совершенного бытового прибора, каким стал сегодня внутренний блок сплит-системы, позволивший пересмотреть представление о действительно комфортном отоплении.

22-3.JPGЧасто одного внутреннего блока, благодаря его повышенным отопительным способностям (рис. 3), оказывается достаточно для отопления сразу нескольких помещений загородного дома, а в мульти- и VRV/VRF-вариантах при минимальном количестве наружных блоков, разнообразие внутренних позволяет с помощью таких систем организовывать теплоснабжение любых, сколько угодно крупных и сложных объектов (рис. 4).

Уже к середине 2000-х гг. темпы роста популярности низкотемпературных систем инициировали появление т.н. гибридных сплит-систем, способных наряду с отоплением обеспечивать потребителя еще и горячей водой. Это не только позволило сформулировать полноценное комплексное предложение по экономичному теплоснабжению автономного 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, а иногда и бассейна, рекомендуемого поставщиками гибридных систем, увеличивает суммарную теплоемкость объекта, что делает его более теплоустойчивым к понижениям наружных температур. На графике ( рис. 5) видно, что кратковременные снижения температуры никак не сказываются на объекте с водяным напольным отоплением.

22-4.JPG
А поскольку бетонную стяжку для напольного отопления на втором этаже деревянного дома организовывать весьма проблематично, отопление второго этажа посредством традиционной сплит-системы (рис.6).

22-5.JPG
 
Понятно, что первым же вопросом, возникшим при анализе столь заманчивой во всех отношениях перспективы, стал вопрос, наверняка интересующий сейчас и большинство читателей «Как быть, когда температура опускается ниже –20 или даже 25°С?».
По опыту норвежских испытаний системы Altherma от Daikin можно сказать, что кратковременные падения наружной температуры для достаточно теплоемких объектов с напольным отоплением вполне могут 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 при условии, что наряду с любым, сколь угодно надежным источником тепла предусмотрен еще и резервный. В противном же случае перспектива поставить объект под угрозу чрезвычайной ситуации – всего лишь вопрос времени.

О том, насколько суров норвежский климат, можно судить по табл. 1. В ней приведены температурный минимум для Норвегии за всю историю официальных наблюдений и годовые минимумы за последние 10 лет. Хотя, как можно видеть, температура ниже –40 °С бывает здесь не каждую зиму, понятно, что вряд ли кому-то из жителей этой страны может всерьез прийти в голову отапливаться посредством одной только сплит-системы, в то время как подобное наверняка в порядке вещей для жителей того же Токио.
22-6.JPG
Считается, что для России теплоснабжение сплит-системой либо нереально в принципе, либо как минимум сопряжено с затратами, непропорциональными ожидаемой выгоде. В то же время рекомендацию в отношении резервного источника тепла вряд ли кто-нибудь возьмется оспаривать всерьез. Многим понятно, что роль этого жизненно важного элемента с успехом сможет выполнять, скажем, обычная печь. Но, как видно, перспектива всерьез привязаться к такому источнику тепла подавляет энтузиазм, необходимый для более детального исследования темы.
Между тем, скажем, любителям сауны, по-видимому, 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.

Если вы не любитель финской бани, у вас наверняка имеется камин, который при использовании в качестве резервного источника тепла даже в самом суровом из рассматриваемых ниже случаев, топить, как мы сейчас увидим, 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 подходящий непосредственно вам резервный источник тепла и какие затраты необходимы для его организации и обслуживания. А для этого необходимо оценить вклад, ожидаемый от выбранного источника в предстоящем теплоснабжении. Очевидно, что участие резервного источника тепла в теплоснабжении воздушным тепловым насосом зависит от климатических условий места непосредственного расположения объекта.
22-7.JPG

В табл. 2 приведены климатические данные российских городов, численность населения которых превысила 1 млн. человек. Скммарно население этих городов, даже без агломераций, – в полтора раза превосходит население Скандинавии. Понятно, что климатические условия где-то более суровые, а где-то более мягкие, но, например, ни в одном из этих городов средняя температура января не бывает ниже – 20 °С. В таблице приведена продолжительность отопительных периодов при условии возникновения потребности в отоплении, начиная с температуры ниже 16°С. Продолжительность наиболее холодных периодов с температурой ниже –20°С и выше –25°С приведена по отношению к общей продолжительности отопительного периода. Из табл. 2 видно, что для городов европейской части России продолжительность периодов с температурой ниже –20 °С не достигает 10% отопительного периода. В сибирских же городах менее 10% времени отопительного периода температура опускается ниже –25 °С.
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, причем там, где отопительный период продолжительнее, использование тепловых насосов принесет и больше материальной выгоды.

Любой заинтересованный в подобной экономии и уникальных совершенствах элитарного VIP-отопления, взглянув на таблицу, может получить необходимое представление о том, в течение какого времени при теплоснабжении сплит-системой ему предстоит использовать резервный источник тепла. И только на основании оценки вклада этого источника и затрат, полагающихся для его организации и обслуживания, можно осознано принять обоснованное решение как в отношении самой перспективы теплоснабжения воздушным тепловым насосом, так и в отношении того, каким при этом хотелось бы видеть резервный источник тепла.