«Скільки електроенергії споживатиме тепловий насос?» - одне з перших питань перед покупкою.
І саме на нього найчастіше дають неправильну відповідь:
«Будинок 150 м²? Тепловий насос споживатиме приблизно 2-3 кВт на годину».
Так рахувати не можна.
Споживання теплового насоса залежить не стільки від площі будинку, скільки від його реальних тепловтрат, температури на вулиці, температури води в системі опалення та ефективності самого теплового насоса в конкретний момент.
Тому два будинки по 150 м² можуть мати різницю у споживанні електроенергії майже вдвічі.
Коротка відповідь: скільки споживає тепловий насос
Тепловий насос не перетворює 1 кВт·год електроенергії на 1 кВт·год тепла, як звичайний електричний котел.
Він використовує електроенергію для перенесення тепла із зовнішнього повітря до системи опалення.
Тому при COP 4:
1 кВт·год електроенергії → приблизно 4 кВт·год теплової енергії
Але COP постійно змінюється.
Наприклад, для актуальної серії Panasonic Aquarea T-CAP M виробник для моделі 9 кВт вказує орієнтовно:
| Умови роботи | COP |
|---|---|
| +7 °C на вулиці / вода 35 °C | 5,23 |
| +2 °C / вода 35 °C | 3,81 |
| -7 °C / вода 55 °C | 2,35 |
Це паспортні точки конкретного обладнання, а не прогноз сезонного споживання вашого будинку.
Що таке COP простими словами
COP показує, скільки теплової енергії тепловий насос передає системі відносно спожитої електроенергії у конкретних умовах.
Формула проста:
COP = теплова потужність / електрична потужність
Наприклад, якщо будинку зараз потрібно 8 кВт тепла, а тепловий насос у цій робочій точці має COP 4:
8 / 4 = 2 кВт електричної потужності.
Якщо COP знизився до 2:
8 / 2 = 4 кВт.
Будинок потребує тих самих 8 кВт тепла, але споживання теплового насоса вже вдвічі більше.
Чому COP взимку змінюється
На нього найбільше впливають дві температури:
- температура зовнішнього повітря;
- температура води, яку тепловий насос повинен подати в систему.
Чим холодніше на вулиці та чим гарячішу воду ми вимагаємо від теплового насоса, тим складнішими стають його умови роботи.
Саме тому:
тепла підлога 30-35 °C і старі радіатори, яким потрібно 55-60 °C, — це зовсім різні режими для одного теплового насоса.
COP та SCOP — це не одне й те саме
COP показує ефективність у конкретній точці, наприклад:
+7 °C / вода 35 °C.
SCOP — сезонний показник, який намагається оцінити роботу обладнання протягом опалювального сезону при різних температурах.
Для оцінки річного споживання SCOP корисніший, але навіть він не знає реальних тепловтрат саме вашого будинку.
Головна формула споживання
У спрощеному вигляді:
Споживання електроенергії ≈ потреба будинку в теплі / сезонна ефективність
Наприклад, якщо за сезон будинку потрібно 12 000 кВт·год теплової енергії, а реальний сезонний коефіцієнт системи становить 4:
12 000 / 4 = приблизно 3000 кВт·год електроенергії.
При сезонному коефіцієнті 3:
12 000 / 3 = приблизно 4000 кВт·год.
Різниця — 1000 кВт·год за один сезон.
Чому не можна рахувати тільки по квадратних метрах
Візьмемо три будинки однакової площі — 150 м².
| Будинок | Умовний стан | Розрахункові тепловтрати |
|---|---|---|
| Будинок А | Новий, добре утеплений | приблизно 5-7 кВт |
| Будинок Б | Нормальне утеплення | приблизно 8-10 кВт |
| Будинок В | Старий, великі тепловтрати | приблизно 12-16 кВт і більше |
Цифри наведені як ілюстрація принципу, а не як нормативний розрахунок.
Площа одна.
А тепловому насосу потрібно виробляти абсолютно різну кількість тепла.
Саме тому ми окремо розбирали, чому тепловий насос не можна підбирати тільки за площею будинку.
Приклад №1: будинок 100 м²
Візьмемо умовний утеплений будинок.
Для простого прикладу припустимо, що за опалювальний сезон йому потрібно:
8000 кВт·год теплової енергії.
| Сезонний коефіцієнт | Орієнтовне споживання |
|---|---|
| SCOP 4,5 | ≈ 1778 кВт·год |
| SCOP 4,0 | ≈ 2000 кВт·год |
| SCOP 3,5 | ≈ 2286 кВт·год |
| SCOP 3,0 | ≈ 2667 кВт·год |
Тобто навіть для одного й того самого будинку різниця у температурному режимі та сезонній ефективності може дати сотні кіловат-годин різниці.
Приклад №2: будинок 150 м²
Припустимо, будинку за сезон необхідно:
12 000 кВт·год тепла.
| SCOP | Електроенергія за сезон |
|---|---|
| 4,5 | ≈ 2667 кВт·год |
| 4,0 | ≈ 3000 кВт·год |
| 3,5 | ≈ 3429 кВт·год |
| 3,0 | ≈ 4000 кВт·год |
| 2,5 | ≈ 4800 кВт·год |
Тому відповідь «150 м² = 3000 кВт·год на рік» неправильна.
3000 кВт·год вийде тільки при конкретній потребі будинку в теплі та конкретній сезонній ефективності.
Для будинку такої площі ми вже окремо розбирали вибір теплового насоса для будинку 150 м².
Приклад №3: будинок 200 м²
Припустимо, річна потреба в теплі на опалення:
16 000 кВт·год.
| SCOP | Орієнтовне споживання |
|---|---|
| 4,5 | ≈ 3556 кВт·год |
| 4,0 | ≈ 4000 кВт·год |
| 3,5 | ≈ 4571 кВт·год |
| 3,0 | ≈ 5333 кВт·год |
| 2,5 | ≈ 6400 кВт·год |
Знову ж таки, це не прогноз для будь-якого будинку 200 м².
Це демонстрація того, як одна й та сама потреба в теплі перетворюється на різне споживання електроенергії залежно від ефективності системи.
Зведемо три приклади в одну таблицю
| Будинок | Умовна потреба в теплі за сезон | При SCOP 4 | При SCOP 3 |
|---|---|---|---|
| 100 м² | 8000 кВт·год | ≈ 2000 кВт·год | ≈ 2667 кВт·год |
| 150 м² | 12 000 кВт·год | ≈ 3000 кВт·год | ≈ 4000 кВт·год |
| 200 м² | 16 000 кВт·год | ≈ 4000 кВт·год | ≈ 5333 кВт·год |
Важливо: ми спеціально використали однакову умовну питому потребу в теплі, щоб показати математику. Реальний будинок потрібно розраховувати окремо.
А скільки тепловий насос споживає за добу
Так само немає однієї цифри.
Наприклад, якщо в конкретну холодну добу будинок у середньому потребує 5 кВт теплової потужності:
5 × 24 = 120 кВт·год тепла за добу.
При середньому COP 4:
120 / 4 = 30 кВт·год електроенергії.
При COP 2,5:
120 / 2,5 = 48 кВт·год.
А в тепліший день потреба будинку може бути значно нижчою.
Чому не можна множити потужність теплового насоса на 24 години
Ще одна популярна помилка:
«У мене тепловий насос 9 кВт. Значить він споживає 9 × 24 = 216 кВт·год на добу».
Ні.
9 кВт у назві — це насамперед теплова продуктивність обладнання в певних умовах, а не постійне електроспоживання.
Компресор модулює продуктивність і більшу частину сезону будинок не потребує розрахункового максимуму.
Що найбільше збільшує споживання теплового насоса
1. Великі тепловтрати будинку
Якщо тепло швидко виходить через дах, стіни, вікна та неконтрольовану інфільтрацію, тепловий насос змушений постійно його компенсувати.
2. Висока температура подачі
Для теплої підлоги часто достатньо значно нижчої температури води, ніж для старих радіаторів.
А нижча температура подачі за інших рівних умов створює сприятливіший режим для теплового насоса.
3. Неправильно підібрані радіатори
Якщо радіаторам постійно потрібна дуже гаряча вода, система втрачає одну з головних переваг теплового насоса.
Тому перед заміною котла бажано перевірити реальну потужність радіаторів при нижчих ΔT.
Ми детально розібрали це в матеріалі про ΔT50, ΔT30 і ΔT20.
4. Завищена потужність теплового насоса
«Візьму 16 кВт замість 9 кВт із запасом» — не завжди хороша стратегія.
Якщо мінімальна теплова продуктивність обладнання вища за поточну потребу будинку, компресор може частіше вмикатися та вимикатися.
Тому потрібно дивитися не тільки на максимальні кВт, а й на діапазон модуляції.
5. Неправильна опалювальна крива
Немає сенсу постійно виробляти воду 50 °C, якщо при поточній погоді будинку достатньо 35 °C.
Погодозалежне керування дозволяє змінювати температуру подачі разом із температурою на вулиці.
6. Гаряче водопостачання
Усі приклади вище стосувалися насамперед опалення.
Якщо тепловий насос також готує гарячу воду, до споживання потрібно додати ГВП.
Сім'я з двох людей і сім'я з п'яти людей матимуть різне навантаження навіть в однакових будинках.
7. Резервний електричний нагрівач
Якщо ТЕН часто підключається до роботи, загальне електроспоживання збільшується.
Сам ТЕН фактично працює як звичайний електричний нагрівач.
Тому важливо розуміти, коли він потрібен і яку роль виконує в системі.
Що відбувається при -15 або -20 °C
Тепловий насос не «перестає працювати», щойно на вулиці стає морозно.
Але умови стають складнішими:
- збільшуються тепловтрати будинку;
- зменшується кількість доступного тепла в зовнішньому повітрі;
- зростає різниця температур, яку повинен забезпечити компресор;
- періодично потрібне розморожування зовнішнього теплообмінника.
Саме тому споживання у морозну добу може суттєво відрізнятися від споживання при +5 °C.
Panasonic Aquarea T-CAP і мороз
Серія Panasonic Aquarea T-CAP створена саме з акцентом на збереження теплової продуктивності при низьких зовнішніх температурах.
Для актуальної M-series Panasonic також пропонує моделі від 9 до 30 кВт, а для частини конфігурацій доступна температура води до 75 °C.
Але можливість отримати високу температуру води не означає, що систему потрібно постійно експлуатувати на максимально можливій температурі.
Для економічної роботи задача залишається тією самою: забезпечити комфорт при якомога нижчій необхідній температурі теплоносія.
Тепла підлога чи радіатори: де споживання буде нижчим
За інших рівних умов тепла підлога зазвичай створює сприятливіші умови для теплового насоса, тому що працює з нижчою температурою води.
| Система | Типовий принцип | Що це означає для ТН |
|---|---|---|
| Тепла підлога | Низькотемпературна велика поверхня | Сприятливий режим |
| Правильно підібрані радіатори | Можуть працювати при помірній температурі води | Також хороший варіант |
| Старі малопотужні радіатори | Можуть вимагати високої подачі | Ефективність може знижуватися |
| Фанкойли | Велика теплова віддача з примусовою конвекцією | Можуть добре працювати з низькотемпературним джерелом |
Якщо у будинку вже встановлені старі радіатори, це не означає автоматично, що тепловий насос неможливий. Спочатку потрібно перевірити систему. Детальніше: чи можна залишити старі радіатори після встановлення теплового насоса.
Як перевести кВт·год у гроші
Ми свідомо не будемо прив'язувати статтю до конкретного тарифу, тому що він може змінюватися.
Формула:
Вартість = споживання електроенергії × ваш тариф
Наприклад, якщо система використала за місяць 600 кВт·год:
600 × актуальний тариф = витрати на електроенергію.
Так стаття залишатиметься актуальною незалежно від зміни тарифів.
Як приблизно оцінити майбутнє споживання свого будинку
Для нормальної оцінки потрібно знати:
- розрахункові тепловтрати будинку;
- орієнтовну сезонну потребу в тепловій енергії;
- систему опалення;
- необхідну температуру подачі;
- кліматичні умови;
- модель теплового насоса;
- потребу в ГВП;
- режим проживання.
І тільки після цього можна говорити про реалістичний діапазон споживання.
Які дані надіслати для попередньої оцінки
| Дані | Навіщо |
|---|---|
| Площа будинку | Базове розуміння масштабу |
| Рік будівництва | Орієнтовна якість конструкцій |
| Стіни та утеплення | Тепловтрати |
| Вікна | Тепловтрати |
| Тепла підлога / радіатори | Необхідна температура води |
| Поточна витрата газу або електроенергії | Корисний орієнтир для існуючого будинку |
| Кількість мешканців | Оцінка ГВП |
Головний висновок
У теплового насоса немає універсального споживання «на 100 м²».
Спочатку будинок потребує певну кількість теплової енергії. І вже тепловий насос повинен цю енергію виробити з певною ефективністю.
Саме тому два однакові за площею будинки можуть отримати абсолютно різні рахунки.
Для мінімального споживання важливі не тільки хороший COP у каталозі, а вся система:
- низькі тепловтрати;
- правильна потужність теплового насоса;
- якомога нижча достатня температура подачі;
- правильні радіатори, фанкойли або тепла підлога;
- налаштована опалювальна крива;
- грамотне керування резервним нагрівом.
Переглянути доступні моделі можна в категорії теплові насоси.
Хочете зрозуміти споживання саме вашого будинку?
Надішліть площу будинку, інформацію про утеплення, систему опалення та, якщо є, попереднє споживання газу або електроенергії.
Ми зможемо спочатку оцінити потребу будинку в теплі, а вже потім підібрати тепловий насос і показати реалістичний діапазон споживання, а не цифру «зі стелі».
