«У мене будинок 150 м². Який тепловий насос мені потрібен?»

Це одне з найпопулярніших питань при виборі теплового насоса. І водночас одне з найнебезпечніших, якщо відповідати на нього занадто просто.

Порада на кшталт «рахуйте 100 Вт на 1 м²» здається зручною. 150 м² × 100 Вт = 15 кВт. Значить, потрібен тепловий насос близько 15 кВт.

Проблема в тому, що два будинки однакової площі можуть мати тепловтрати 6 кВт і 14 кВт.

Площа будинку показує його розмір. Але вона не показує, скільки тепла цей будинок втрачає взимку.

Саме тому підбір теплового насоса починається не з квадратних метрів, а з теплового навантаження.

Чому правило «100 Вт на 1 м²» таке популярне

Тому що воно дуже просте.

Не потрібно знати утеплення, площу вікон, вентиляцію, висоту стелі або температуру подачі.

Беремо площу:

150 м² × 100 Вт = 15 000 Вт = 15 кВт.

І здається, що питання вирішене.

Але таке правило може бути корисним лише як дуже груба оцінка на ранньому етапі.

Для підбору конкретного обладнання його недостатньо.

Що насправді потрібно знати

Тепловий насос повинен компенсувати тепловтрати будинку.

Тобто кількість тепла, яка втрачається через:

  • зовнішні стіни;
  • вікна та двері;
  • дах;
  • підлогу;
  • містки холоду;
  • вентиляцію та інфільтрацію повітря.

Саме сума цих втрат визначає, скільки тепла потрібно подати в будинок у розрахунковий мороз.

Однакова площа, але зовсім різні тепловтрати

Розглянемо чотири будинки по 150 м².

Будинок Стан Орієнтовні тепловтрати
A Новий, дуже добре утеплений ≈5,5-6,5 кВт
B Сучасний, добре утеплений ≈7-8,5 кВт
C Середнє утеплення ≈9,5-11,5 кВт
D Старий будинок без нормального утеплення ≈13-16+ кВт

Площа у всіх однакова: 150 м².

А необхідна теплова потужність може відрізнятися майже втричі.

Саме тому фраза «для 150 м² потрібен тепловий насос 12 кВт» без додаткових даних нічого не гарантує.

Тепловтрати через стіни

Стіна не просто відділяє кімнату від вулиці.

Вона має певний опір теплопередачі.

Чим краще утеплена конструкція, тим менше тепла проходить через неї назовні.

Наприклад, сучасна стіна з якісним утепленням і стара цегляна стіна без утеплення при однаковій площі можуть втрачати абсолютно різну кількість тепла.

Вікна можуть змінити весь розрахунок

Особливо якщо в будинку багато панорамного скління.

Два будинки по 150 м² можуть мати:

  • у першому 15 м² вікон;
  • у другому 45 м² панорамного скла.

Площа підлоги не змінилася.

А теплове навантаження змінилося суттєво.

Важливі:

  • площа скління;
  • коефіцієнт теплопередачі;
  • якість монтажу;
  • орієнтація;
  • наявність великих дверей на терасу.

Висота стелі: ще один параметр, який «м²» не бачать

Будинок 150 м² зі стелею 2,6 м і будинок 150 м² зі стелею 4 м мають однакову площу підлоги.

Але об'єм повітря зовсім різний.

До того ж високі приміщення часто мають:

  • більшу площу зовнішніх стін;
  • великі вікна;
  • другий світ;
  • складніший розподіл температури.

Тому просте правило по площі тут особливо ненадійне.

Дах може бути головним джерелом втрат

У приватному будинку верхнє перекриття або дах мають велику площу.

Якщо утеплення слабке, тепле повітря в приміщенні створює значний тепловий потік через верхню частину будівлі.

Іноді утеплення даху дозволяє зменшити необхідну потужність системи опалення більше, ніж заміна декількох вікон.

Підлога над ґрунтом або холодним підвалом

Цей фактор також часто ігнорують.

Будинок може мати чудові стіни та вікна, але холодну підлогу над неопалюваним підвалом.

Тоді тепловтрати будуть вищими, ніж очікує власник лише за площею.

Вентиляція теж «з'їдає» тепло

Будинок повинен отримувати свіже повітря.

Разом із видаленням теплого повітря назовні ми втрачаємо частину теплової енергії.

Чим більший повітрообмін, тим більша вентиляційна складова тепловтрат.

Якщо встановлена вентиляція з рекуперацією, частину тепла можна повернути назад у приміщення.

Тому будинок з організованою рекуперацією і такий самий будинок із постійно відкритими вікнами — це зовсім різні навантаження.

Інфільтрація: тепло може йти через щілини

У старому будинку повітря потрапляє всередину не тільки через вентиляцію.

Негерметичні вікна, двері, примикання конструкцій створюють неконтрольований приплив холодного повітря.

Це теж потрібно нагріти.

Тому герметичність будинку безпосередньо впливає на його теплове навантаження.

Регіон також має значення

Розрахунок робиться не для середньої температури взимку, а для розрахункової зимової температури.

Будинок із однаковим утепленням у різних кліматичних умовах може потребувати різної максимальної теплової потужності.

Саме тому один і той самий тепловий насос не можна автоматично рекомендувати для всіх регіонів тільки за площею будинку.

Але тепловтрати - ще не весь підбір

Припустимо, ми правильно порахували, що будинок втрачає 8 кВт.

Чи означає це, що потрібно просто купити тепловий насос 8 або 9 кВт?

Ще ні.

Тепер потрібно зрозуміти:

  • яку температуру води потребує система;
  • яку потужність конкретна модель має при морозі;
  • який у неї діапазон модуляції;
  • як працюватиме ГВП;
  • чи потрібне охолодження.

Тепла підлога і радіатори - різні умови для теплового насоса

Тепла підлога має дуже велику площу теплообміну.

Тому для опалення часто достатньо води близько 30-35 °C.

Радіатори можуть вимагати 40, 45, 50 °C або більше.

Для теплового насоса це принципова різниця.

Чим вища необхідна температура подачі, тим складніший режим роботи.

Приклад: ті самі 8 кВт тепловтрат, але різні системи

Параметр Будинок A Будинок B
Тепловтрати 8 кВт 8 кВт
Система Тепла підлога Старі радіатори
Потрібна подача 35 °C 55 °C
Умови для ТН Сприятливіші Складніші

Розрахункова потреба будинку однакова.

А вимоги до теплового насоса вже різні.

Чому радіатори потрібно перевіряти окремо

Радіатор із паспортною потужністю 2000 Вт може мати цю потужність при ΔT50.

У низькотемпературній системі його реальна тепловіддача може бути набагато меншою.

Тому перед вибором теплового насоса для існуючої радіаторної системи потрібно перевірити, чи вистачає самих радіаторів.

Детальніше це розібрано на сторінці «Радіатори для теплового насоса».

Чому більший тепловий насос не виправить слабкі радіатори

Уявімо:

  • будинок втрачає 10 кВт;
  • тепловий насос може виробити 12 кВт;
  • радіатори при поточній температурі води здатні передати лише 7 кВт.

У кімнати фізично потрапить недостатньо тепла.

Проблема знаходиться вже не у тепловому насосі.

Збільшення насоса до 16 кВт не зробить радіатори потужнішими.

Що відбувається, якщо насос підібраний занадто слабкий

У м'яку погоду все може працювати нормально.

Проблеми починаються в сильний мороз.

Можливі симптоми:

  • компресор працює майже без зупинки;
  • температура в будинку повільно падає;
  • частіше працює електричний ТЕН;
  • зростає споживання електроенергії;
  • менше запасу для нагріву ГВП.

А якщо взяти набагато потужніший

Це теж не завжди хороший варіант.

Розрахункова максимальна потужність потрібна лише під час найхолодніших періодів.

Більшу частину сезону будинок потребує значно менше тепла.

Якщо система занадто велика і не може достатньо знизити потужність, можуть виникати часті цикли старт-стоп.

Що таке часткове навантаження

Припустимо, у мороз будинку потрібно 9 кВт.

А восени при +8 °C - лише 2,5 кВт.

Тепловий насос повинен уміти адаптуватися до цієї різниці.

Саме для цього інверторні системи змінюють продуктивність компресора.

Тому мінімальна потужність іноді не менш важлива, ніж максимальна.

Приклад №1: 150 м² і 6 кВт тепловтрат

Новий енергоефективний будинок.

Тепла підлога.

Якісні вікна.

Вентиляція з рекуперацією.

Тепловтрати: 6 кВт.

Правило 100 Вт/м² запропонувало б 15 кВт.

Різниця більш ніж удвічі.

Приклад №2: 150 м² і 8,5 кВт

Добре утеплений будинок.

Частково тепла підлога, частково радіатори.

Тепловтрати: 8,5 кВт.

Тут вже може бути логічним аналіз системи близько 9 кВт, але тільки після перевірки потужності конкретної моделі у мороз.

Приклад №3: 150 м² і 11 кВт

Будинок після часткової реконструкції.

Старі радіатори.

Середнє утеплення.

Тепловтрати: близько 11 кВт.

Тут уже може бути обґрунтований типорозмір близько 12 кВт.

Приклад №4: 150 м² і 15 кВт

Старий будинок із великими тепловтратами.

Панорамне скління.

Слабко утеплений дах.

Висока температура радіаторної системи.

У такому випадку питання має звучати не тільки «який тепловий насос поставити?».

Потрібно також запитати:

чи не вигідніше спочатку зменшити тепловтрати?

Іноді утеплення економить більше, ніж більший тепловий насос

Припустимо, будинок втрачає 14 кВт.

Після утеплення даху та усунення основних слабких місць навантаження знижується до 10 кВт.

Це означає:

  • менший необхідний типорозмір;
  • менші рахунки;
  • нижче пікове навантаження;
  • часто нижчу температуру подачі;
  • кращі умови роботи системи.

Що таке розрахункова зовнішня температура

Це температура, для якої визначається максимальне опалювальне навантаження будинку.

Тепловий насос повинен оцінюватися саме у складних зимових умовах, а не тільки при +7 °C, де характеристики майже завжди виглядають красиво.

Чому потрібно дивитися таблиці виробника

Після розрахунку тепловтрат потрібно перейти від будинку до конкретної моделі.

Наприклад, якщо потрібно 9 кВт тепла, важливо перевірити:

  • чи видає модель необхідну потужність при морозі;
  • при якій температурі води;
  • який COP у цій точці;
  • коли підключається допоміжний нагрів;
  • який робочий діапазон компресора.

Чому серія теплового насоса теж важлива

Дві моделі з написом «9 кВт» можуть поводитися по-різному при низькій зовнішній температурі.

Саме тому існують різні серії обладнання.

Наприклад, у Panasonic Aquarea є рішення High Performance і T-CAP для різних задач.

Тому порівнювати потрібно не тільки цифру потужності, а повну характеристику системи.

Що робити з ГВП

Гаряче водопостачання також потрібно враховувати.

Але неправильний підхід виглядає так:

опалення 9 кВт + ГВП 3 кВт = потрібен насос 12 кВт.

Тепловий насос зазвичай працює з пріоритетом ГВП і на певний час переключається на нагрів бойлера.

Тому потрібен системний, а не арифметичний підхід.

Тепловий насос 9 чи 12 кВт

Якщо після розрахунку ви реально опинилися між цими двома типорозмірами, ми окремо розібрали таку ситуацію в матеріалі «Тепловий насос 9 чи 12 кВт: що вибрати для будинку».

А якщо будинок 150 м²

Для цього сценарію є окрема SEO-сторінка «Тепловий насос для будинку 150 м²», де показано, чому для однієї і тієї самої площі може підійти 7, 9, 12 кВт або інший типорозмір.

7 параметрів, які важливіші за площу

  1. Розрахункові тепловтрати.
  2. Мінімальна зовнішня температура.
  3. Утеплення конструкцій.
  4. Площа та характеристики вікон.
  5. Необхідна температура подачі.
  6. Тип опалювальних приладів.
  7. Характеристики конкретного теплового насоса.

Швидка таблиця: що означає площа насправді

Відомо тільки Що можна сказати
Будинок 100 м² Недостатньо даних для точного підбору
Будинок 150 м² Недостатньо даних для точного підбору
Будинок 200 м² Недостатньо даних для точного підбору
Тепловтрати + температура подачі + клімат Можна переходити до вибору конкретної моделі

Що потрібно передати спеціалісту для підбору

  • план будинку;
  • розміри приміщень;
  • висоту стель;
  • конструкцію стін;
  • товщину та тип утеплення;
  • площу та тип вікон;
  • конструкцію даху;
  • підлогу та фундамент;
  • тип вентиляції;
  • тип опалення;
  • інформацію про радіатори;
  • потребу в ГВП.

Головний висновок

Площа будинку потрібна для розрахунку, але вона не є розрахунком.

150 м² не означає автоматично 9, 12 або 15 кВт.

Правильна послідовність виглядає так:

  1. визначити тепловтрати;
  2. визначити зимові розрахункові умови;
  3. визначити температуру подачі;
  4. перевірити систему опалення;
  5. підібрати серію і типорозмір теплового насоса;
  6. перевірити його характеристики у потрібній робочій точці.

Саме цей підхід дозволяє уникнути двох крайнощів: купити слабкий тепловий насос, який не справляється в мороз, або переплатити за надмірно потужне обладнання, яке будинку просто не потрібне.

У Shmel можна переглянути теплові насоси Panasonic Aquarea, але вибір конкретної моделі краще починати не з каталогу, а з параметрів самого будинку.

Якщо у вас є план будинку, дані про утеплення, вікна і систему опалення, цього вже достатньо, щоб перейти від приблизного «скільки кВт на квадрат» до нормального інженерного підбору.