История внедрения тепловых насосов в России, как и некоторого другого инженерного оборудования, на несколько лет отстаёт от опыта европейских стран. Таким образом, можно предположить, что в обозримом будущем мы перейдём к этапу более активного внедрения тепловых насосов в России, и в количественном выражении это будет заметнее всего по тепловым насосам для системы ГВС. Именно в таком оборудовании уже сейчас скрыт реальный потенциал для внедрения на многих объектах для частного, коммерческого и административно-бытового применения.

Конструкция воздушного теплового насоса для системы ГВС («термодинамического водонагревателя») напоминает ёмкостной водонагреватель косвенного нагрева. Только, помимо теплообменниказмеевика для подключения котла, в нижней части ёмкости для приготовления горячей воды имеется ещё и конденсатор теплового насоса. Испаритель, вентилятор, автоматика и другие узлы теплового насоса размещены в верхней части оборудования. Таким образом, отсутствует внешний блок теплового насоса, что делает его установку такой же простой, как и монтаж стандартного ёмкостного водонагревателя.

Для нагрева горячей воды установка потребляет всего 500 Вт и при лучшем коэффициенте эффективности теплового насоса СОР = 3,7 обеспечивает 1700 Вт мощности нагрева теплоносителя. Для оценки целесообразности применения можно сравнить тепловой насос для системы ГВС с ёмкостным электрическим нагревателем (табл. 1). Для расчёта приняты средние реальные показатели эффективности теплового насоса, исключая максимальные значения СОР.

Расчёт показывает потреблённое количество горячей воды, выше которого достигается окупаемость первоначальных капитальных затрат. Другими словами, для подобного оборудования срок окупаемости точнее измерять не во времени, а в литрах приготовленной горячей воды. Но если для удобства восприятия для разных категорий потребителей перевести расход в месяцы, то получим срок окупаемости в диапазоне от одного года до шести лет. Рассмотрев представленную табл. 1, можно сделать вывод, что наиболее целесообразно применение тепловых насосов для системы ГВС в объектах типа кафе, ресторанов, гостиницах и т.д.

Парадоксом является то, что в настоящее время по статистике большинство подобных установок находят своё применение не на указанных объектах, а в частных домах, где срок окупаемости больше. Причиной является недостаточность информации о подобных технологиях их доступности и простоте внедрения.

Установка в помещении

Рассмотрим подробнее варианты установки в помещении. Воздух, поступающий в тепловой насос, может забираться как с улицы, так и из помещения. Температура воздуха на выходе из теплового насоса примерно на 6–8 °C ниже входящего. Таким образом, можно частично использовать данное оборудование и как источник холода. Это особенно актуально для установки в помещениях с избытками тепла.

Если охлаждённый воздух не представляет интереса для использования, то его можно удалять в шахту или по отдельному воздуховоду на улицу. В такой схеме можно создать эффект рекуперации тепла, когда в помещение поступает свежий воздух при работе теплового насоса для системы ГВС, а воздух из помещения удаляется на улицу, предварительно отдавая полезное тепло на нагрев горячей воды. Так достигается экономичный режим вентиляции помещения.

Тепловой насос для системы ГВС является тем видом теплового насоса, который по совокупности своих эксплуатационных особенностей имеет наибольший потенциал для массового внедрения: быстрая окупаемость, простота установки, гибкие схемы размещения, получение побочного холодного воздуха. Для интенсивного расширения парка установленных на отечественных объектах тепловых насосов, получения положительного опыта их применения и эксплуатации в среде профессионалов и потребителей наилучшим образом подходят именно тепловые насосы для системы ГВС.

При достаточной активности инженеров, а также заинтересованности и информированности потребителей подобное оборудование способно в ближайшее время переломить тенденцию медленного развития теплонасосного сегмента в нашей стране и открыть дорогу, в том числе, более сложным решениям на базе тепловых насосов.