Підбір і монтаж теплових насосів по УкраїніМонтаж · Контакти · UA RU
Стаття

Теплоакумулятор замість батареї: як зберегти сонячну енергію в теплі

Бак на 500 л, який тепловий насос удень гріє від 35 до 55 °C, запасає 11,6 кВт·год тепла. Насос бере на це 3,3 кВт·год денного надлишку станції, а ввечері це тепло заміщує 2,5 кВт·год, які інакше прийшли б з мережі. У квітні станція 5 кВт у Києві дає в середньому 13 кВт·год надлишку на день, тож бак забирає з нього чверть. Працює така схема лише з теплою підлогою і лише в перехідні місяці.

Теплоакумулятор — це бак з водою, у якому тепло зберігають на кілька годин. Фізично це той самий бак, що й буферна ємність, лише з іншою задачею. Про буфер як вузол гідравліки, тобто про витрати, розморожування й змішування, розібрано в статті, коли потрібна буферна ємність. Тут бак розглядаємо як накопичувач: тепловий насос удень заряджає його від сонячної станції, а ввечері будинок бере тепло з бака.

Скільки тепла тримає бак

Вода запасає 1,163 кВт·год тепла на 1 000 л на кожен градус. Для накопичення важить перепад: від температури, до якої насос гріє бак удень, до найнижчої, яка ще потрібна опаленню ввечері.

Для теплої підлоги з подачею 35 °C і бака, нагрітого до 55 °C, перепад становить 20 градусів:

Тепло в баку при перепаді 35 → 55 °C
Об'єм бакаТепло, кВт·годЕлектрика насоса на заряд, кВт·годЗаміщує ввечері, кВт·год
300 л7,02,01,5
500 л11,63,32,5
800 л18,65,34,0
1 000 л23,36,65,1

Розрахунок редакції. Заряд — за сезонним коефіцієнтом W55, заміщення — за W35 для R32 Hydrosplit 12 кВт, каталог LG THERMA V 2022.

Дві останні колонки різні, бо гріти воду до 55 °C насосу важче, ніж до 35 °C. За каталогом LG THERMA V сезонний коефіцієнт R32 Hydrosplit 12 кВт при воді 55 °C становить 3,5, при 35 °C — 4,6. Кожна кіловат-година сонця, яку насос кладе в бак, увечері заміщує 0,76 кВт·год з мережі. Чверть енергії втрачається на те, що вода в баку гарячіша, ніж потрібна підлозі.

Схема: вдень у бак, ввечері з бака

Схема: удень з 11:00 до 15:00 тепловий насос від надлишку сонячної станції гріє бак від 35 до 55 °C; ввечері насос стоїть, а тепла підлога бере тепло з бака, поки він тепліший за 35 °C
Принципова схема редакції без змішувального вузла, арматури й захисту.

Удень, коли станція дає більше, ніж бере будинок, насос гріє бак вище звичайної уставки. Ввечері насос вимикається або працює менше, а підлога бере воду з бака через змішувальний вузол, який знижує 55 °C до потрібних 35. Поки бак тепліший за подачу, насос не потрібен.

Гідравлічно це та сама схема з буферною ємністю між насосом і контурами, що в розборі чотирьох схем обв'язки. Різниця в керуванні: насос має знати, коли є надлишок, і піднімати температуру бака саме тоді. Для цього потрібен сигнал від інвертора станції або контролер, який перемикає уставку за розкладом.

Скільки надлишку є в квітні

Ми взяли погодинний ряд PVGIS для Києва за 2019–2023 роки і той самий будинок 150 м² з теплою підлогою, що в інших наших розрахунках. Бойлер гарячої води гріється з 11:00 до 15:00. Станція 5 кВт у середній квітневий день дає близько 13 кВт·год надлишку понад те, що насос забирає напряму. Поза цими годинами насос бере на опалення ще 9,7 кВт·год.

Графік: у середній квітневий день бак 300 л забирає 2,0 кВт·год сонячного надлишку і заміщує 1,5 кВт·год з мережі, 500 л — 3,3 і 2,5, 800 л — 5,3 і 4,0, 1000 л — 6,6 і 5,1; батарея 10 кВт·год — до 10 і 9,7; надлишок станції 5 кВт — 13,0 кВт·год на день
Розрахунок редакції: PVGIS 5.3, Київ, квітні 2019–2023; будинок 150 м², R32 Hydrosplit 12 кВт, сезонні коефіцієнти — каталог LG THERMA V 2022. Втрати батареї не враховано.

Бак 500 л забирає чверть надлишку і закриває чверть вечірнього опалення. Щоб покрити всі 9,7 кВт·год, які насос бере поза денними годинами, знадобився б бак близько 2 000 л. Таку ємність рідко є куди поставити, а тепловтрати самого бака зростають разом з об'ємом.

Батарея на 10 кВт·год у тому самому квітні забирає майже весь надлишок і може живити насос увечері майже повністю. Скільки годин вона тягне насос у мороз, порахували в статті про акумулятор для теплового насоса.

Коли бак працює, а коли ні

Сезон. Надлишок, який є куди покласти, з'являється лише тоді, коли будинок ще гріється, а сонце вже світить. У нашому розрахунку це березень, квітень і жовтень: поза денними годинами насос бере на опалення в середньому 15,4, 9,7 і 6,4 кВт·год на день. У травні й вересні надлишку багато, але вечірнє опалення майже не потрібне. У грудні й січні станція дає мало, і її енергію насос забирає напряму. Скільки саме, показано в розрахунку, скільки насос бере від станції напряму.

Прилади опалення. Перепад 20 градусів можливий лише з теплою підлогою або іншими приладами, яким вистачає 35 °C. Радіаторам потрібно 50–55 °C. R32-моделі LG THERMA V за каталогом гріють воду опалення до 65 °C, і запас над подачею лишається близько 10 градусів: удвічі менше тепла в тому самому баку. R410A Split гріє до 57 °C, тож з радіаторами на 55 °C бак як накопичувач не працює.

Робота насоса на гарячій воді. Що вища температура бака, то менше тепла насос дає на кожну кіловат-годину і то менша його потужність. Межу 65 °C гідроспліта з водою до 65 °C варто тримати як запас, а не як щоденний режим заряду.

Тепловтрати бака. Бак на 55 °C постійно віддає тепло котельні. В опалюваному об'ємі будинку це тепло лишається вдома, у неопалюваній прибудові воно втрачене. Ізоляцію бака тут не економлять.

Комплект LG THERMA V R32 Hydrosplit: внутрішній блок і двовентиляторний зовнішній блок
R32 Hydrosplit за каталогом гріє воду опалення до 65 °C. Для заряду бака від сонця цей запас корисний, але щоденний режим краще тримати нижче. Фото: LG Electronics.

Бойлер гарячої води вже є накопичувачем

Найдешевший теплоакумулятор у будинку з насосом — бойлер. Його й так гріють щодня, і перенести цей нагрів на 11:00–15:00 нічого не коштує, крім налаштування розкладу. У наших розрахунках гаряча вода — це близько 8 кВт·год тепла на добу, і денний нагрів бака помітно піднімає частку енергії станції, яку насос бере напряму.

Окремий бак-теплоакумулятор має сенс тоді, коли бойлер уже гріється вдень, у березні, квітні й жовтні станція регулярно віддає надлишок у мережу, а продаж для вас недоступний або невигідний.

Бак чи батарея

Теплоакумулятор і батарея для сонячного надлишку
Бак 500 лБатарея 10 кВт·год
Що зберігаєтепло для опаленняелектрику для будь-якого навантаження
Забирає з квітневого надлишку3,3 кВт·годдо 10 кВт·год
Заміщує ввечері2,5 кВт·годдо 9,7 кВт·год, мінус втрати
Під час відключеннягріє, лише поки живиться циркуляціяживить насос і будинок
Умоватепла підлога, місце в котельнігібридний інвертор

Бак не замінює батарею, якщо мета — резерв на відключення: без живлення циркуляційного насоса тепло з бака до кімнат не дійде. Як резерв для тепла бак 500 л дає близько 2,6 години січневого опалення будинку 150 м², якщо циркуляція працює.

Що перевірити до покупки бака

  1. Чи будинок гріється теплою підлогою або приладами, яким вистачає 35 °C.
  2. Чи бойлер уже гріється вдень, бо це найпростіший накопичувач.
  3. Скільки надлишку станція реально віддає в мережу в березні, квітні й жовтні: дивіться дані інвертора за ці місяці.
  4. Чи може контролер насоса піднімати уставку бака за сигналом або розкладом.
  5. Де стане бак на 500–1 000 л і чи ця котельня в опалюваному об'ємі.
FAQ

Питання й відповіді

Відповіді на питання, які впливають на вибір системи та кошторис.

Скільки сонячної енергії вміщує теплоакумулятор?
Тепло рахується так: 1,163 кВт·год на 1 000 л на кожен градус. Бак 500 л, нагрітий від 35 до 55 °C, тримає 11,6 кВт·год тепла. Насос бере на такий нагрів близько 3,3 кВт·год електрики за сезонним коефіцієнтом W55 із каталогу LG THERMA V, тобто стільки денного надлишку бак і забирає.
Що краще для сонячної станції: бак чи батарея?
Для опалення ввечері бак простіший, але менший: 500 л заміщують близько 2,5 кВт·год з мережі, батарея 10 кВт·год — майже вдесятеро більше. Під час відключення бак без живлення насоса й циркуляції не допоможе, а батарея живить будинок. Бак має сенс як доповнення, коли вже є буфер або котельня з місцем.
Чи підходить теплоакумулятор до радіаторів?
Погано. Щоб бак віддавав тепло, він має бути гарячіший за подачу. Радіаторам потрібно 50–55 °C, а R32-моделі LG THERMA V гріють воду опалення до 65 °C, R410A Split до 57 °C. Запас лишається 10 градусів або менше, і насос на такій воді працює найменш ощадно.
Коли теплоакумулятор від сонця не працює?
Узимку. У грудні й січні станція дає мало і майже все забирає сам насос у ті самі години. Надлишок для бака є в березні, квітні й жовтні, а з травня по вересень будинок уже не гріється і тепло з бака ввечері не потрібне.
Наступний крок

Отримайте розрахунок для вашого будинку

Залиште контакт і кілька даних про будинок. Інженер уточнить тепловтрати, систему опалення та живлення і запропонує 2–3 конфігурації з монтажем.

Ціна обладнання вказана на сторінці кожної моделі. Вартість монтажу й строки називаємо після обстеження: вони залежать від траси, котельні й бойлера.

Розрахунок для вашого будинку

Залиште контакт: інженер уточнить дані про будинок. Ціну обладнання дивіться на сторінці моделі, вартість монтажу назвемо після обстеження.