Тепловий насос став найбільш затребуваним опалювальним обладнанням в Європі в 2018 році. Основна частка продажів припала на нове будівництво. Однак, щоб і далі збільшувати потенціал скорочення викидів СО2, в майбутньому, теплові насоси повинні бути масово інтегровані в існуючі будинки.
За прогнозами аналітичного центру Agora Energiewende та Німецької Галузевої Федерації (BDI), до 2050 року потреба в теплових насосах зросте до 14 мільйонів пристроїв. І основну частку, до 90% складатимуть повітряні теплові насоси.
З метою поліпшення функціональності, ефективності та інтеграції теплових насосів у системи опалення, інститут Fraunhofer ISE, в рамках проекту «WPsmart im Bestand», вже більше 12 років проводить аналіз роботи теплових насосів у польових умовах на реальних об'єктах. Проаналізовано 15 систем з тепловими насосами повітря/вода та 12 установок на основі геотермальних теплових насосів (розсіл/вода). Всі будинки, що приймають участь в дослідженні мають вік принаймні 20 років, більшість з яких зведено з 1950 по 1995 рік. Енергетичний стан будинків також дуже різний. В якості нагрівальних поверхонь використовуються радіатори, конвектори та системи підлогового опалення.
При розрахунку річного фактору продуктивності (JAZ) враховувались наступні споживачі електроенергії: тепловий насос, привід джерела тепла (насос контуру первинного контуру розсолу або вентилятор) і додатковий нагрівальний елемент. Значення теплової потужності вимірюються перед накопичувачем. Приведені проміжні результати засновані на періоді з липня 2017 по червень 2018 року.
Особливо цікавим є порівняння отриманих даних з результатами моніторингу, що був проведений десять років тому. Середньорічний фактор продуктивності JAZ в новому дослідженні становить 3,1 для систем повітря/вода і 3,7 для геотермальних систем. Це на 19% та 12% вище, ніж значення отримані 10 років тому. Причини цього досить різноманітні:
Короткий аналіз результатів JAZ для всіх теплових насосів:
На малюнку системи повітря/вода представлені відповідно до зростання річних показників роботи. JAZ знаходиться в діапазоні від 2,5 до 3,4. Нещодавно модернізований будинок досяг рівня 4,1. Середнє значення всіх установок становить 3,1. Чітко спостерігається тенденція досягнення вищого значення JAZ, при умові нижчої температури в контурі опалення.
Кореляція між ефективністю та температурою контуру опалення менш виражена для дванадцяти геотермальних установок, що розглядаються тут, ніж для теплових насосів повітря/вода. Це свідчить про те, що теплові насоси в реальному режимі роботи стикаються з безліччю різних факторів, які впливають на ефективність. Основна перевага теплових насосів закладена в більш високій температурі джерела тепла, що суттєво дає про себе знати в основний проміжок опалювального сезону. Протягом всього періоду вимірювань температура розсолу була в діапазоні від 2,8 °С і 5,4 °С.
Вимірювання підтведили, що високі температури контуру опалення знижують ефективність системи. Такий негативний вплив на ефективність, чітко можна побачити на прикладі установки № 1, де з максимальною температурою подачі в 66 °C, значення JAZ склало всього 1,8!
Дослідження, ще раз довели, що ефективність роботи теплових насосів суттєво залежить від правильного проектування всієї системи і необхідності використання низькотемпературних систем опалення. В поєднанні з теплонасосниму установками, поверхневі системи опалення/охолодження це комфорт та низькі витрати енергії.
Деталі проекту «WPsmart im Bestand»
Рекомендуємо звернути увагу на новинку - на теплові насоси Hajster (Гайстер) для опалення, охолодження та гарячого водопостачання у вашому будинку 