Як працює тепловий насос при -15 і -20 °C: потужність, COP, розморожування та резервний ТЕН

16 жовтня 2026

«А що буде з тепловим насосом, коли на вулиці -15 або -20 °C?»

Це одне з головних питань перед покупкою системи повітря-вода.

І відповідь не зводиться до двох крайнощів:

«при -20 тепловий насос взагалі не працює» або «мороз на нього ніяк не впливає».

Правда посередині.

Сучасний тепловий насос може продовжувати опалювати будинок у сильний мороз, але одночасно змінюються одразу кілька параметрів: тепловтрати будинку, доступна теплова потужність, COP, температура подачі, частота розморожувань і роль резервного нагріву.

Що змінюється, коли температура падає до -15 або -20 °C

У мороз відбуваються дві важливі речі одночасно.

Перша: будинок починає втрачати більше тепла.

Друга: тепловому насосу стає складніше забирати тепло із зовнішнього повітря та передавати його у систему опалення.

Саме тому -20 °C є складною точкою не тільки для обладнання, а й для всієї будівлі.

Чому будинок при -20 °C потребує більше тепла

У спрощеному вигляді тепловтрати залежать від різниці між температурою всередині та зовні.

Наприклад, якщо у будинку +21 °C:

На вулиці	Різниця температур
+5 °C	16 °C
0 °C	21 °C
-10 °C	31 °C
-20 °C	41 °C

Чим більша різниця, тим інтенсивніше тепло виходить через стіни, дах, вікна, двері та неконтрольовану інфільтрацію.

Тому тепловий насос при -20 °C повинен не просто працювати в складніших умовах, а ще й покривати вищу потребу будинку в теплі.

Приклад: як може змінюватися теплова потреба

Умовний приклад для пояснення принципу, а не проєктний розрахунок.

Припустимо, при 0 °C будинку потрібно близько 5 кВт тепла.

При подальшому зниженні температури навантаження може приблизно зростати:

Температура зовні	Умовна теплова потреба
0 °C	≈5 кВт
-10 °C	≈7-8 кВт
-20 °C	≈9-11 кВт

Реальні значення залежать від утеплення, площі огороджувальних конструкцій, вентиляції, вікон та інших параметрів.

А що відбувається з самим тепловим насосом

Тепловий насос повітря-вода переносить теплову енергію із зовнішнього повітря в систему опалення.

Чим нижча температура на вулиці, тим складніше компресору створити необхідний температурний підйом.

Особливо якщо одночасно від теплового насоса вимагають високу температуру води.

Тобто -20 °C на вулиці та вода 35 °C — один режим, а -20 °C та вода 55 °C — зовсім інший.

Чому температура подачі критично важлива

Порівняймо три системи.

Система опалення	Умовна температура подачі	Режим для теплового насоса
Тепла підлога	30-35 °C	Сприятливий
Низькотемпературні радіатори / фанкойли	35-45 °C	Помірний
Стара радіаторна система	50-60 °C і більше	Складніший

Це одна з причин, чому два однакові теплові насоси при -15 °C можуть мати різне електроспоживання у двох різних будинках.

Що відбувається з COP у мороз

COP показує співвідношення між теплом, яке передає тепловий насос, та електроенергією, яку він споживає у конкретній робочій точці.

Наприклад:

COP 4 → приблизно 4 кВт тепла на 1 кВт електричної потужності.

COP 2 → приблизно 2 кВт тепла на 1 кВт електричної потужності.

У міру зниження температури зовнішнього повітря та підвищення температури води COP зазвичай зменшується.

Чи означає нижчий COP, що тепловий насос став невигідним

Ні.

Не можна оцінювати всю систему тільки за однією морозною добою.

Опалювальний сезон складається з великої кількості годин при +10, +5, 0, -5 °C і лише певної кількості годин у сильний мороз.

Саме тому для економіки важливіший SCOP та реальне сезонне споживання, а не лише COP у найгіршій точці.

Приклад споживання в холодну добу

Припустимо, при -20 °C будинку в середньому потрібно 10 кВт теплової потужності.

За 24 години:

10 × 24 = 240 кВт·год тепла

Якщо середній COP у цих умовах дорівнює 2,5:

240 / 2,5 = приблизно 96 кВт·год електроенергії.

Якщо COP дорівнює 2:

240 / 2 = приблизно 120 кВт·год.

Це добре показує, чому в сильний мороз добове споживання може різко зростати.

Приклад ілюстративний. Реальне споживання залежить від обладнання та будинку.

Що таке T-CAP і навіщо Panasonic робить окрему серію

Panasonic Aquarea T-CAP розроблена саме для об'єктів, де важлива здатність теплового насоса зберігати високу теплову продуктивність при низькій зовнішній температурі.

Для актуальної Aquarea T-CAP M Series у потужностях 9, 12 та 16 кВт виробник заявляє роботу компресора при температурі зовнішнього повітря до -28 °C.

Panasonic також заявляє збереження номінальної теплової потужності до -20 °C при температурі подачі 35 °C.

Це важлива характеристика, але її не потрібно трактувати як «при -20 °C система завжди працює так само економно, як при +7 °C».

Збереження теплової потужності та збереження COP — це різні речі.

Потужність і ефективність — не одне й те саме

Наприклад, тепловий насос може продовжувати передавати будинку потрібні 9 кВт тепла при сильному морозі.

Але для виробництва цих 9 кВт йому може знадобитися більше електроенергії, ніж при плюсовій температурі.

Тому при аналізі обладнання потрібно одночасно дивитися:

теплову потужність у мороз;
COP у цій точці;
температуру подачі;
діапазон роботи;
необхідність резервного нагріву.

Навіщо потрібна висока температура води до 75 °C

Актуальна Aquarea T-CAP M Series може забезпечувати високу температуру води, що особливо цікаво при реконструкції будинків із радіаторним опаленням.

Але сама можливість отримати 60, 65 або 75 °C не означає, що саме так систему потрібно експлуатувати щодня.

Чим нижчу достатню температуру води вдається використати, тим сприятливішим буде режим роботи теплового насоса.

Тому спочатку потрібно перевірити, чи можуть існуючі радіатори забезпечити потрібну потужність при 40-50 °C, а не автоматично проєктувати систему на максимальну температуру.

Що таке розморожування теплового насоса

У холодну та вологу погоду на зовнішньому теплообміннику може утворюватися іній або лід.

Це погіршує теплообмін.

Тому автоматика періодично запускає цикл розморожування, або defrost.

Як проходить defrost

Спрощено тепловий насос на короткий час змінює робочий цикл так, щоб нагріти зовнішній теплообмінник і розтопити лід.

У цей момент частина енергії використовується не на опалення приміщення.

Після очищення теплообмінника система повертається до нормальної роботи.

Коли розморожування відбувається частіше

Найскладніша погода для зовнішнього блока — не завжди -20 °C.

Часто активне обмерзання може виникати при температурі близько 0 °C та високій вологості.

Причина проста: у повітрі достатньо вологи, яка конденсується та замерзає на холодній поверхні теплообмінника.

При дуже сильному сухому морозі вологи у повітрі може бути менше.

Тому кількість defrost-циклів залежить не тільки від температури, а й від вологості та реальних умов роботи.

Чи нормально, що під зовнішнім блоком багато води

Так.

Під час розморожування лід із теплообмінника перетворюється на воду.

Взимку вона може повторно замерзати під обладнанням.

Тому ще під час монтажу потрібно правильно продумати:

відведення конденсату;
висоту встановлення блока;
дренаж;
захист від накопичення льоду;
місце встановлення.

Що таке резервний ТЕН

У багатьох системах повітря-вода передбачений електричний резервний нагрівач.

Його часто сприймають як ознаку того, що «тепловий насос не справляється».

Але резерв може виконувати кілька різних функцій.

допомагати в піковий мороз;
працювати при аварійному режимі;
підтримувати спеціальні режими системи;
бути частиною бівалентної концепції.

ТЕН не обов'язково повинен працювати всю зиму

У правильно підібраній системі його роль визначається ще на етапі проєкту.

Можливі різні підходи.

Підхід	Логіка
Моновалентний	Тепловий насос сам покриває розрахункове навантаження
Бівалентний паралельний	При певній температурі підключається додаткове джерело
Бівалентний альтернативний	У певному режимі друге джерело може замінювати тепловий насос

Для приватного будинку другим джерелом може бути ТЕН, котел або інше обладнання.

Чи погано, якщо ТЕН увімкнувся при -20 °C

Не обов'язково.

Потрібно дивитися, скільки годин за сезон він працює.

Наприклад, якщо для покриття останнього піку тепловтрат ТЕН працює лише під час декількох найхолодніших днів року, це може бути економічно розумніше, ніж купувати значно більший тепловий насос, який решту сезону буде завеликим.

Питання не «чи є ТЕН», а «коли, чому і скільки він працює».

Приклад: 9 кВт чи 12 кВт через кілька морозних днів

Припустимо, більшу частину зими будинок потребує 3-7 кВт.

Лише при розрахунковому морозі навантаження доходить до 10 кВт.

Є два принципово різні варіанти:

встановити більший тепловий насос, який сам покриває максимум;
встановити модель ближче до основної сезонної потреби та допустити коротку роботу резерву в екстремальні години.

Який варіант правильніший, залежить від клімату, характеристик конкретного теплового насоса, тарифів, модуляції та вимог власника.

Чому занадто великий тепловий насос теж не завжди добре

Якщо обладнання значно перевищує реальну потребу будинку більшу частину сезону, воно може частіше працювати короткими циклами.

Тому при виборі потрібно дивитися не тільки на максимальну потужність при -20 °C, а й на мінімальну модуляцію при +5 або +10 °C.

Саме в таку погоду тепловий насос працює багато годин протягом сезону.

Що таке бівалентна точка

Бівалентна точка — це зовнішня температура, при якій змінюється роль основного та резервного джерела тепла.

Наприклад:

до -12 °C тепловий насос самостійно покриває навантаження, а нижче -12 °C автоматика дозволяє допомогу резервного нагрівача.

Це лише приклад.

Реальна бівалентна точка визначається за характеристиками будинку та обладнання.

Чому не можна просто сказати «T-CAP працює до -28 °C, значить усе добре»

Мінімальна робоча температура обладнання — лише один параметр.

Нам потрібно знати:

скільки тепла в цей момент потребує будинок;
скільки тепла може передати тепловий насос;
при якій температурі води;
який COP;
чи потрібен резерв;
яке електричне навантаження виникне.

«Працює при -28 °C» і «повністю закриває саме ваш будинок при -28 °C без резерву» — це не одне й те саме.

Тепла підлога при -20 °C

Якщо будинок добре утеплений, а система теплої підлоги може передати потрібну потужність при відносно низькій температурі води, тепловий насос отримує сприятливі умови навіть у мороз.

Але підлога має обмеження по допустимій температурі поверхні та тепловіддачі.

Тому її площу також потрібно розраховувати.

Радіатори при -20 °C

Саме у розрахунковий мороз стає зрозуміло, чи правильно підібрана радіаторна система.

Якщо радіатори можуть передати необхідну потужність при 45 °C — це один режим.

Якщо для тієї ж потужності потрібні 60 °C — тепловому насосу буде значно складніше.

Тому при реконструкції ми завжди повинні дивитися не лише на тепловий насос, а й на реальну тепловіддачу радіаторів при нижчому ΔT.

А якщо будинок старий і погано утеплений

Тепловий насос не може скасувати тепловтрати.

Якщо будівля при -20 °C втрачає 18 кВт тепла, це тепло потрібно звідкись отримати незалежно від типу джерела.

У такому випадку перед покупкою обладнання варто порівняти:

вартість більш потужного теплового насоса;
можливість утеплення будинку;
збільшення площі радіаторів;
бівалентну схему;
реконструкцію окремих найбільш проблемних конструкцій.

Що потрібно перевірити перед вибором ТН для морозного клімату

Параметр	Чому важливий
Тепловтрати при розрахунковій температурі	Показують реальну потребу будинку
Потужність ТН у мороз	Потрібна не лише номінальна цифра при +7 °C
Температура подачі	Безпосередньо впливає на ефективність
COP у робочій точці	Допомагає оцінити споживання
Мінімальна модуляція	Важлива у теплі періоди
Радіатори / тепла підлога	Визначають необхідний температурний режим
Резервний нагрів	Потрібна зрозуміла логіка його роботи
Електрична потужність будинку	Важлива для компресора та можливого ТЕНа

Чого не варто боятися

Не потрібно робити висновок, що повітряний тепловий насос підходить тільки для погоди вище нуля.

Сучасне обладнання створене для роботи і при мінусових температурах.

Але хороша система починається не з красивої фрази «працює до -28 °C».

Вона починається з розрахунку:

тепловтрати → температура подачі → потужність ТН у мороз → COP → резерв → автоматика

Головний висновок

При -15 або -20 °C тепловий насос не перетворюється на звичайний електрокотел і не зобов'язаний вимикатися.

Але саме в мороз найкраще видно якість проєкту.

Якщо правильно розраховані тепловтрати, підібрані опалювальні прилади, визначена температура подачі та зрозуміла роль резерву, система може стабільно працювати навіть у складних зимових умовах.

А якщо тепловий насос просто вибрали «за квадратними метрами», саме при першому сильному морозі можуть проявитися всі помилки підбору.