Тепловий насос Hotjet не обов’язково має бути єдиним джерелом тепла в будинку. Як основне джерело він покриває 70–90 % річної потреби в теплі. На решту піків – наприклад, екстремальні морози або потребу у високій температурі подачі – працює допоміжне джерело. Це може бути пелетний котел, газовий котел або електричні нагрівачі. Регулятор Hotjet керує всією системою автоматично.
Що таке гібридна система і чим вона відрізняється від бівалентності
Бівалентність означає, що система може використовувати додаткове джерело тепла. Перемикання відбувається за простим порогом температури, часом або дефіцитом тепла. Мета – подати тепло, незалежно від вартості.
Гібридна система Hotjet йде далі. Регулятор безперервно оцінює роботу всіх джерел за поточним коефіцієнтом перетворення (COP) та цінами на енергію. Тепловий насос завжди є основним джерелом. Котел є допоміжним і вмикається лише тоді, коли це економічно або технічно вигідніше. Це не просте перемикання, а безперервний розрахунок: «Зараз електрика дорога і надворі холодно, тому тепловий насос має низьку ефективність – дешевше буде топити котлом.»
Чому тепловий насос завжди є основним джерелом
Тепловий насос працює з COP 3–5 протягом більшої частини опалювального сезону. За кожну спожиту кВт·год електрики він віддає 3–5 кВт·год тепла. Жоден котел цього не може – ні газовий конденсаційний, ні пелетний. Тому тепловий насос завжди є первинним джерелом, а котел лише доповненням.
Котел перебирає на себе у момент, коли COP падає настільки, що експлуатація теплового насоса обходиться дорожче, ніж пряме спалювання. Зазвичай це відбувається при температурах нижче −10 °C або при потребі в температурі подачі понад 60 °C.
Як вирішує регулятор Hotjet
Регулятор RVS у теплових насосах Hotjet не перемикає між джерелами за простим температурним порогом. Він безперервно порівнює вартість кВт·год тепла від теплового насоса та від допоміжного джерела – в реальному часі.
Вхідні дані для прийняття рішень
Щоб регулятор правильно оцінив, яке джерело має працювати, він повинен знати:
- Характеристику COP – як коефіцієнт перетворення змінюється залежно від зовнішньої температури та температури подачі. Цю криву регулятор знає з параметрів конкретної моделі теплового насоса.
- Ціни на енергію – користувач вводить три тарифи: високий тариф електрики для теплового насоса, низький тариф електрики для теплового насоса (Smart Grid, двотарифний режим) та ціну альтернативного палива (газ, пелети).
Економічна логіка перемикання
Регулятор у реальному часі розраховує точку, в якій робота теплового насоса стає дорожчою за роботу котла:
- Вартість тепла від теплового насоса = ціна електрики ÷ поточний COP
- Вартість тепла від котла = ціна палива ÷ ефективність котла
Коли зовнішня температура падає настільки, що COP опускається нижче критичної межі, регулятор вимикає тепловий насос і запускає дешевше допоміжне джерело.
Важлива деталь: регулятор враховує поточний тариф. У період низького тарифу електрики він допускає нижчий COP, ніж дозволив би за високого тарифу. Зниження критерію COP відповідає співвідношенню цін обох тарифів. На практиці це означає, що тепловий насос працює за низьким тарифом довше – навіть при нижчих зовнішніх температурах.
Стратегії керування
- За COP – котел перебирає, коли COP падає нижче встановленого значення. Пряма і надійна стратегія.
- За ціною енергії – порівняння вартості кВт·год тепла від обох джерел. Суто економічне рішення.
- Комбінована стратегія – врахування COP і ціни одночасно.
- Примусовий режим – у певних ситуаціях регулятор примусово вмикає конкретне джерело. При надлишку FVE завжди працює тепловий насос, оскільки електрика практично безкоштовна. Під час обслуговування котла котел заблоковано і тепловий насос працює сам. А при відмові теплового насоса котел бере на себе роль резерву без переривання опалення.
Конфігурація допоміжного джерела
Регулятор Hotjet підтримує три способи підключення зовнішнього котла:
- Класична бівалентність – котел керується через реле на термостатний вхід. Просте підключення, працює з будь-яким котлом.
- Гібрид із комунікацією – повна інтеграція через шину. Двостороння комунікація, одна панель керування, модуляція потужності котла.
- Гібрид із реле та логікою – тепловий насос і котел як єдиний блок із розширеною логікою перемикання.
Крім котлів, регулятор підтримує і електричні нагрівачі в кількох точках системи. У бойлері вони забезпечують швидкий дігрів та виконують функцію анти-легіонела. В акумуляційному баку вони допомагають при нестачі потужності теплового насоса. А протічний електрокотел на виході з теплового насоса забезпечує миттєвий дігрів або захист від замерзання.
Налаштування блокувань та цільових температур
Регулятор дозволяє визначити умови для кожного джерела окремо. Тепловий насос блокується нижче −15 °C або при потребі понад 65 °C. Котел блокується вище +15 °C, коли його робота була б зайвою, або при надлишку FVE. Електричні нагрівачі можна блокувати в пікові години, наприклад між 17 і 20 годиною.
Різні джерела можуть мати і різні цільові температури. Тепловий насос нагріває гарячу воду до 50 °C, де має оптимальний COP. Котел дігріває до 60 °C для більшого комфорту. А нагрівач при надлишку FVE нагріває воду до 70 °C, щоб накопичити якомога більше енергії.
Тепловий насос + пелетний котел
Поєднання теплового насоса Hotjet з пелетним котлом – одна з найчистіших гібридних конфігурацій – обидва джерела працюють на відновлюваній енергії. Тепловий насос є основним джерелом цілий рік. Пелетний котел перебирає взимку, коли COP падає нижче 2 і спалювання пелет стає дешевшим.
Як це працює
Тепловий насос забезпечує опалення з осені до весни. У перехідний період і при помірних морозах, коли COP найвищий, він працює сам. Коли взимку COP падає нижче 2, система перемикається на пелетний котел. Навесні та восени вигідніше пелети повністю вимкнути. Регулятор перемикає автоматично і може плавно вмикати та вимикати обидва джерела в усьому діапазоні потужності.
Експлуатаційні витрати гібридної системи на 30–40 % нижчі, ніж у самостійного теплового насоса або самостійного пелетного котла. Кожне джерело працює лише там, де йому це вдається найкраще.
Hotjet H25/10
Hotjet пропонує гібридний тепловий насос H25/10, який в одному блоці об’єднує пелетний котел з ротаційним пальником потужністю 25 кВт і тепловий насос повітря-вода 10 кВт. У звичайному режимі система працює в діапазоні 0–25 кВт. Система керування Siemens безперервно оцінює поточну вартість виробленого тепла і визначає, яке джерело має працювати.
Інвестиційна вартість гібридного котла порівнянна з тепловим насосом потужністю 20 кВт, який був би необхідний для цілорічного покриття. Однак експлуатаційні витрати значно нижчі завдяки тому, що обидва джерела доповнюють одне одного.
Модульне придбання
Замовнику не потрібно інвестувати в повну гібридну систему одразу. Він може спочатку придбати пелетний котел і будь-коли пізніше додати тепловий насос Hotjet. Термін служби всієї технології – особливо теплового насоса – у гібридному режимі значно довший, ніж при цілорічній роботі одного джерела. Тепловий насос просто не навантажується в екстремальних умовах.
Захист від блекауту
Гібридний пелетний котел має одну принципову перевагу перед іншими рішеннями: він працює навіть при відключенні електрики. З тонною деревних пелет у запасі він може опалювати будинок кілька тижнів. Власники газових котлів або самостійних теплових насосів залишаться без тепла при блекауті – навіть якщо мають фотовольтаїку. Гібридний пелетний котел у поєднанні з FVE та акумуляторним сховищем забезпечує цей захист.
Чому тепловий насос + пелети
- 100 % відновлювані джерела – пелети і тепловий насос відповідають вимогам до відновлюваних джерел енергії, жодної залежності від викопного палива.
- Нижчі експлуатаційні витрати – на 30–40 % порівняно із самостійним варіантом. Кожне джерело працює лише там, де йому це вдається найкраще.
- Довший термін служби теплового насоса – менше навантаження в гібридному режимі подовжує термін служби компресора.
- Субсидійні переваги – поєднання двох відновлюваних джерел може означати вигіднішу категорію субсидій.
- Без реконструкції опалювальної системи – можна залишити існуючі радіатори та розводку.
- Захист від блекауту – пелетний котел забезпечить тепло навіть без електрики.
Для кого
- Більші або старіші сімейні будинки з тепловтратами 15–25 кВт.
- Об’єкти без газового підключення.
- Реконструкції, де існуюча котельня вміщує пелетний котел із бункером.
- Власники, які хочуть бути якомога менш залежними від викопного палива та електрики.
Тепловий насос + газовий котел
Газовий конденсаційний котел – найпоширеніше допоміжне джерело в гібридних системах Hotjet. Причина проста – більшість будинків вже має газовий котел. Достатньо додати моноблоковий тепловий насос Hotjet як основне джерело, і існуючий котел автоматично стане резервом для піків морозів.
Як це працює
Тепловий насос Hotjet покриває 80–90 % річної потреби в теплі. Газовий котел вступає лише при пікових морозах, коли COP падає нижче економічного порогу, або при потребі в температурі понад 60 °C для старих радіаторів. Регулятор перемикає автоматично – користувачу нічого вирішувати.
Сумісність газових котлів
Стандартні моноблокові теплові насоси Hotjet можна поєднувати з газовими котлами двома способами:
- Котли із сумісним регулюванням Siemens (Baxi, Brötje, Geminox та інші – сумісність необхідно перевірити за конкретною моделлю) – повна інтеграція через шину, двостороння комунікація, одна панель керування.
- Звичайні газові котли – керування через реле на термостатний вхід котла. Працює з будь-яким котлом, регулятор Hotjet керує перемиканням за економічною логікою COP та цінами на енергію.
Найпростіший шлях при реконструкції
Гібридна система тепловий насос + газ – найпростіший шлях до ефективного опалення з точки зору будівельних робіт. Існуючий котел залишається і працює як допоміжне джерело та резерв. Розводка залишається – радіатори і підлогове опалення можна зберегти. Тепловий насос достатньо розмірити на 60–70 % тепловтрат, тому він менший і дешевший. Будівельні зміни не потрібні – зовнішній блок теплового насоса плюс підключення до котельні.
Чому тепловий насос + газ
- Негайна економія – споживання газу знижується на 50–70 % з першого дня.
- Низькі інвестиції – менший тепловий насос + існуючий котел означає економію 30–40 % порівняно із самостійним тепловим насосом.
- Надійність – два незалежних джерела, жодного переривання опалення.
- Поступовий перехід – коли газовий котел відслужить, тепловий насос може працювати самостійно з електричними нагрівачами.
Для кого
- Сімейні будинки з існуючим газовим котлом.
- Реконструкції з мінімальними будівельними роботами.
- Об’єкти з радіаторною системою, де котел покриває температурні піки.
- Багатоквартирні будинки з центральною газовою котельнею.
Поєднання з фотовольтаїкою
Додавання фотовольтаїки ще більше покращує економіку гібридної системи. Надлишки з FVE живлять тепловий насос практично з нульовими витратами на електрику. Регулятор Hotjet підтримує Smart Grid Ready та автоматично перемикає пріоритети зарядки.
Влітку тепловий насос нагріває гарячу воду та басейн від сонця. У перехідний період FVE покриває роботу теплового насоса. У зимові піки допомагає котел. Потрійна комбінація FVE + тепловий насос + котел є одним з найекономніших способів опалення сьогодні.
Бажаєте гібридне рішення?
Зв’яжіться з нами – ми підберемо правильну комбінацію теплового насоса Hotjet з допоміжним джерелом для вашого будинку.