Буферна ємність для теплового насосу

Через специфіку режимів роботи, опалювальні системи із застосуванням теплового насоса повинні відповідати певним вимогам щодо мінімальної витрати та обсягу теплоносія. Крім того, для теплових насосів типу повітря/вода має бути запасена достатня кількість тепла для режиму розморожування випарника.

Для виконання цих умов можливі два варіанти реалізації системи холодо-теплопостачання з тепловим насосом

• Система має достатній об’єм теплоносія без застосування регулювальної арматури (термоголовки або клапани витрати)
• Наявність буферної ємності для теплового насосу

“Пряма система” – без застосування буферної ємності

Найменш витратним буде варіант теплонасосної системи без установки буферної ємності, так звана “пряма система”. Такий варіант підійде, якщо як опалювальні прилади застосовуються тільки системи теплої підлоги (теплих стін) з великою ємністю опалювальної води.

Система без застосування буферної ємності

Однак існує одна умова – в такій системі не повинні бути термоголовки, регулятори протоки і т.д., а наявність перепускного клапана обов’язково.

Така опалювальна система вимагає детального та складного проектування по гідравліці, оскільки всі контури теплої підлоги повинні бути рівними між собою по опору. Труби подачі та звороти в опалювальних контурах повинні бути точно розраховані для забезпечення мінімальної необхідної протоки теплоносія відповідно до параметрів теплового насоса.

Крім того, у системах з повітряними тепловими насосами можуть виникати нестачі тепла при включенні режиму розморожування випарника. Це, у свою чергу, може спричинити зниження комфорту.

Установка буферної ємності з тепловим насосом

У більш складних системах опалення з різними опалювальними приладами та наявністю змішувальних клапанів, регуляторів протоки та термоголовками слід встановлювати буферну ємність. Установка бака може бути однією з вимог виробника для зменшення кількості пусків компресора.

Схема з паралельним підключенням буферного бака

Більшість систем реалізуються із паралельно підключеним буферним баком. Об’єм буфера розраховується відповідно до потужності теплового насоса. Багато виробників вказують у технічній документації, що мінімальний обсяг ємності має бути не менше 25 літрів на 1 кВт потужності теплового насоса.

Паралельне підключення буфера

Підключення буферної ємності вирішує основні проблеми, пов’язані з інтеграцією теплового насоса у системі опалення. Однак така схема має один істотний недолік, пов’язаний з необхідністю підтримки постійної температури в буфері. При цьому виникають небажані теплові втрати, що може спричинити зниження ефективності теплового насоса на 5%.

Комбінована схема підключення теплового насоса та буферного бака

Оптимальним варіантом є застосування схеми поєднує в собі переваги прямої системи та системи з буферною ємністю. Таке рішення дозволяє запобігти зайвим тепловим втратам у буфері, водночас скорочує кількість пусків компресора. У такому випадку буфер служить для накопичення надлишкового тепла від теплового насоса і забезпечує достатньою кількістю тепла для розморожування функції для повітряного теплового насоса.

Комбіноване підключення буферної ємності

Важливо, щоб діаметр труби між буферним баком та тепловим насосом був більшим ніж у системі опалення, а сумарний потік теплоносія в опалювальних контурах не перевищував потік між буферною ємністю та тепловим насосом. Ця схема найбільше підходить там, де тепловий насос є основним джерелом тепла.

Схема із послідовно підключеним буферним баком

Схема із встановленням буферного бака в контур опалення послідовно зазвичай використовується у поєднанні з повітряним тепловим насосом.

Послідовне включення буфера

Така схема не потребує встановлення додаткового датчика температури в буфері. У такому випадку буфер виконує функцію акумулятора тепла для забезпечення роботи функції розморожування без втрати комфорту в приміщенні, що опалюється.