У сучасних системах опалення та кондиціонування одним із ключових завдань є підвищення енергоефективності та зменшення експлуатаційних витрат. Традиційно для підігріву води в системах підлогового опалення в літній та перехідні періоди застосовуються електричні нагрівачі, які відзначаються простотою конструкції та високою надійністю, проте характеризуються значними витратами електроенергії. У той же час розвиток технологій кондиціонування та рекуперації тепла відкриває можливості використання альтернативних джерел теплової енергії.
Одним із таких рішень є застосування фреонового теплообмінника, інтегрованого в систему опалення та кондиціонування. Завдяки використанню відпрацьованої теплоти холодильного циклу кондиціонера можна забезпечити додатковий підігрів теплоносія без істотних додаткових енергетичних витрат. Це особливо актуально у літній період, коли одночасно функціонує система кондиціонування повітря та виникає потреба у гарячій воді для підлогового опалення, наприклад, для підтримання комфортних умов у вологих приміщеннях або для сушіння підлогових покриттів.
Порівняння ефективності використання фреонового теплообмінника з традиційним електричним нагрівом води дозволяє оцінити доцільність впровадження такої технології у побутових та комерційних об’єктах. Інтеграція теплообмінника у систему ОВіК зменшує споживання електроенергії, підвищує загальний коефіцієнт корисної дії системи та сприяє зниженню експлуатаційних витрат.
Фреонові теплообмінники вже мають широке практичне застосування у складі VRV/VRF-систем провідних виробників. Наприклад, модулі Daikin Hydrobox або Mitsubishi PWFY підключаються безпосередньо до фреонового контуру та виконують функцію водяного теплообмінника, що дозволяє отримувати гарячу воду для систем опалення або ГВП. У таких рішеннях частина теплоти, яку компресор віддає у процесі конденсації, передається водяному контуру замість традиційного повітряного конденсатора. Це забезпечує високий коефіцієнт утилізації тепла, дозволяє підігрівати воду до 45–60 °C без додаткових електронагрівачів і значно підвищує сезонну енергоефективність системи.
Для порівняння ефективності розглянемо модуль Mitsubishi PWFY-P100VM-E1-AU з наступними технічними характеристиками [1]: номінальна теплопродуктивність – 12,5 кВт; споживання електроенергії на роботу компресора – 0,015 кВт.
Для забезпечення такої ж теплопродуктивності за рахунок електричного нагрівача (ТЕН) споживання електроенергії складе 12,5 кВт, оскільки втрати на випромінювання та теплопровідність у навколишнє середовище мінімальні (<1 %), тобто практично вся електроенергія перетворюється на тепло.
Розрахунок споживання електроенергії на літній сезон виконуємо за наступними вихідними даними:
а) Споживання електроенергії:
- фреоновий теплообмінник: 0,015 кВт
- електричний ТЕН: 12,5 кВт
б) Тривалість роботи: 10 годин на день
в) Тариф на електроенергію: 4,32 грн/кВт·год [2]
г) Кількість днів: 90
Споживану електроенергію за сезон обчислюємо за формулою:
Есезон=Р∙τдень∙Nднів; (1)
де Есезон – споживана електроенергія за літній сезон;
Р – споживання електроенергії на підігрів теплих підлог;
τдень – тривалість годин роботи на день;
Nднів – тривалість літнього сезону.
1. Фреоновий теплообмінник:
Есезон=0,015∙10∙90=13,5 кВт∙год
2. Електричний ТЕН:
Есезон=12,5∙10∙90=11250 кВт∙год
Розрахунок грошових витрат виконуємо за формулою:
Ссезон=Есезон∙тариф (2)
1. Фреоновий теплообмінник:
Ссезон=13,5∙4,32=58,32 грн
2. Електричний ТЕН:
Ссезон=11250∙4,32=48600 грн
Порівняння використання фреонового теплообмінника Mitsubishi PWFY-P100VM-E1-AU та електричного ТЕНу для підігріву підлогового опалення демонструє значну різницю в енергоефективності та вартості експлуатації.
Таким чином, використання фреонового теплообмінника для підігріву підлогового опалення забезпечує надзвичайно високу економічність та дозволяє значно зменшити витрати електроенергії. Незважаючи на високі початкові інвестиції, довгострокова експлуатація робить цей варіант економічно виправданим та більш екологічним порівняно з електронагрівом.
СПИСОК ПОСИЛАНЬ
1. Mitsubishi Electric. PWFY-P100VM-E1-AU – Технічний каталог : URL: https://planetaklimata.com.ua/instr/Mitsubishi_Electric/Mitsubishi_Electric_PWFY-P_VM-E-BU-AU_Data_Book_Eng.pdf?utm_source=chatgpt.com (дата звернення: 29.09.2025).
2. Про внесення змін у додаток 3 до Положення про покладення спеціальних обов’язків на учасників ринку електричної енергії для забезпечення загальносуспільних інтересів у процесі функціонування ринку електричної енергії : Постанова Каб. Міністрів України від 17.01.2025 р. № 37 : станом на 29.09.2025 р. URL: https://www.kmu.gov.ua/npas/pro-vnesennia-zmin-u-dodatok-3-do-polozhennia-pro-pokladennia-spetsialnykh-oboviazkiv-na-s37170125 (дата звернення: 29.09.2025).
____________________________
Науковий керівник: Сірий Олександр Анатолійович, кандидат технічних наук, доцент, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
|
Голосування 
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter