Як зробити роботу теплового насосу безперебійною?

Останнім часом отримуємо багато запитів від власників теплових насосів, як забезпечити безперебійне опалення тепловим насосом НІБЕ у випадку відключення електричної енергії. Насправді варіантів не так багато.

Сонячні панелі, можуть живити теплові насоси, але мова про безперебійність йти не може,  адже сонячні панелі можуть видавати достатню кількість електричної енергії далеко не завжди. Тому для забезпечення умовної безперебійності застосування PV-панелей можливе лише з акумуляторами або застосування акумуляторів окремо.

Як підібрати потужність інвертору і ємність акумуляторів ?

Перш за все необхідно знати який тип компресору теплового насосу встановлений. На ринку є два варіанти: більш старі модифікації “старт-стоп” які не змінюють свою потужність і “інверторні” з можливістю зміни своєї потужності в залежності від потреб. У випадку встановлення “інверторного” теплового насоса, достатньо знати його максимальний робочий струм і кількість фаз. Ця інформація вказана в інструкції на тепловий насос, які йдуть в комплекті з тепловим насосом а також є на сайті nibe.ua.

Інвертор джерела живлення повинен видавати номінальний струм не менше ніж максимальний робочий струм теплового насосу. В деяких випадках необхідний певний запас потужності інвертора якщо його виробник не гарантує стабільну роботу з тривалим навантаженням близьким до максимального.

Наприклад тепловий насос NIBE S1155-12 має трифазне підключення і максимальний робочий струм 9 ампер. Відповідно інвертор джерела живлення має бути трифазним і видавати на кожній фазі не менше 9 ампер. Для однофазної модифікації NIBE S1155-12 в паспорті вказаний максимальний робочий струм 26 ампер. Відповідно він може живитися від одно або трифазного інвертора при умові що на кожній фазі буде не менше 26 ампер.

На ринку часто потужність інверторів вказується в кіловатах тому щоб орієнтуватися в цифрах можна робочий струм в амперах перевести в кіловати за формулою:

для однофазної мережі: Потужність (кВт) = Струм (А) * 230 Вольт.

для трифазної мережі (грубо):   Потужність (кВт) = Струм (А) * 400 Вольт * 1,73.

Відповідно трифазний тепловий насос NIBE S1155-12 повинен забезпечуватись інвертором з потужністю не менше ніж 6,2 кВт, а однофазна модифікація NIBE S1155-12 230 повинна живитись від однофазного інвертора з потужністю 5,9 кВт або від трифазного інвертора потужністю не менше 18,3 кВт (так щоб на кожній фазі забезпечувався струм не менше 26 Ампер)

Акумулятори

Щодо ємності акумуляторів то вона розраховується виходячи з кількості годин автономної роботи. Якщо скажімо необхідно щоб тепловий насос працював 10 годин, необхідно максимальну електричну потужність теплового насосу помножити на 10. Тобто для NIBE S1155-12 це 6,2 кВт * 10 г = 62 кВтг (кілоВат годин). Насправді, враховуючи що тепловий насос змінює свою потужність в залежності від потреб він не споживатиме 6,2 кВт постійно тому реально акумуляторів на 62 кВтг вистачить більше ніж на 10 годин. Вартість комплекту таких акумуляторів буде більше ніж вартість теплового насосу. І в результаті це не дасть тривалої незалежності, що робить дане рішення не популярним.

Генератор електричної енергії

Доступнішою системою є живлення від генератору. Принцип підбору генератору аналогічний з підбором інвертору. Тобто для трифазної моделі NIBE S1155-12 підійде трифазний генератор з електричною потужністю на виході не менше 6,2 кВт.

Коли мова заходить про “неінверторний” тепловий насос з системою “старт/стоп” все дещо складніше. Компресор такого теплового насосу має пусковий струм. Це короткочасне навантаження на електричну мережу під час запуску. Зазвичай це навантаження перевищує робоче навантаження в декілька разів. До прикладу популярна модель NIBE F1145-17 має робочий струм 13 Ампер, в той час як короткочасний пусковий струм становить 52 А. Необхідно отримати консультацію від виробника генератору чи зможе він витримати короткочасні пускові навантаження. Виходячи з досвіду , зазвичай генератор з потужністю вдвічі більшою ніж електрична потужність теплового насосу, витримує пускові навантаження. Тобто для теплового насосу F1145-17 який має електричну потужність 9 кВт зазвичай достатньо генератору з електричною потужністю 18 кВт.

Підбиваючи підсумки можна стверджувати що у випадку користування тепловим насосом з інверторним керуванням застосування генератору електроенергії є простим та відносно недорогим рішенням для забезпечення безперебійної роботи теплового насосу.