А
Абсорбер — это металлическая пластина внутри солнечного коллектора, которая улавливает солнечный свет и передаёт тепло теплоносителю в присоединённых к ней трубках. Селективное покрытие, обычно наносимое вакуумным напылением, поглощает около 95 % солнечного света, излучая лишь около 5 % в виде теплового излучения, поэтому абсорбер остаётся эффективным при высоких температурах. Абсорберы изготавливаются из медного или алюминиевого листа с медными трубками в форме арфы или меандра.
Апертурная площадь — это прозрачный проём солнечного коллектора, через который проходит солнечный свет, в отличие от габаритной площади (наружных размеров) и площади абсорбера (самой пластины). Коэффициенты эффективности и показатели выработки должны всегда указывать, к какой базовой площади они относятся; техпаспорта Solar Keymark на основе ISO 9806 теперь используют габаритную площадь. Правила подбора накопителя, такие как 50–70 L на m², обычно относятся к апертурной площади.
Б
Буферная ёмкость — это теплоизолированный сосуд, в котором хранится теплоноситель системы отопления (не питьевая вода) между источником тепла и отопительными контурами. Она обеспечивает тепловому насосу объём, необходимый для оттаивания и минимального времени работы, создаёт гидравлическую развязку с зонированными контурами и может собирать тепло от солнечных коллекторов или других источников. Типичный подбор — 15–25 L на kW мощности теплового насоса для развязки или 50 L на kW и более для накопления.
Г
Гибридная панель PV-T — это фотоэлектрический модуль с абсорбером с жидкостным охлаждением на тыльной стороне, который вырабатывает электричество и низкотемпературное тепло с одной площади кровли. Охлаждение элементов возвращает часть электрической выработки, а уловленное тепло идёт на предварительный подогрев ГВС, бассейны или в качестве источника для теплового насоса. Неостеклённые PV-T лучше всего работают при температурах, близких к окружающей; остеклённые версии дают более горячую воду ценой электрической выработки.
Гигиенический бак — это накопительный бак, заполненный теплоносителем системы отопления, в котором питьевая вода нагревается проточно, проходя через длинный гофрированный змеевик из нержавеющей стали, поэтому питьевая вода практически не хранится. Станция свежей воды достигает того же с помощью внешнего пластинчатого теплообменника и насоса. Оба решения сводят к минимуму риск легионеллы и допускают более низкие температуры хранения, что подходит тепловым насосам и солнечным системам.
Гидравлическая развязка — это разделение контура теплогенератора и распределительных контуров, при котором каждый насос преодолевает только собственное сопротивление, а расходы могут различаться. Она достигается с помощью буферной ёмкости или гидравлической стрелки и важна для тепловых насосов, которым нужны гарантированный минимальный расход и объём даже тогда, когда термостатические клапаны или зональное управление перекрывают части системы.
Гликоль, обычно нетоксичный пропиленгликоль в смеси с водой в концентрации 30–45 %, — это незамерзающий теплоноситель, применяемый в закрытых контурах солнечных коллекторов и наружных трубопроводах тепловых насосов в климате с морозами. Смеси солнечного класса содержат ингибиторы и должны выдерживать температуры стагнации около 200 °C без деградации. Жидкость следует проверять раз в несколько лет на pH и температуру замерзания и заменять по мере старения.
Горячее водоснабжение (ГВС) — это питьевая горячая вода, используемая для умывания, душа и кухни, в отличие от теплоносителя, циркулирующего в радиаторах или тёплых полах. Типичная потребность — 30–50 L на человека в сутки при 60 °C. Вода ГВС хранится в эмалированных баках или баках из нержавеющей стали либо приготавливается проточно в гигиенических баках и станциях свежей воды.
Д
Доля солнечного покрытия — это доля потребности здания в горячей воде или отоплении, покрываемая солнечной энергией за год, выраженная в процентах. Правильно подобранные солнечные водонагреватели достигают 50–70 % в Центральной Европе и 70–90 % в Южной Европе, на Ближнем Востоке и в Африке. Более высокие доли требуют большей площади коллекторов и объёма накопителя, поэтому системы обычно оптимизируют по стоимости kWh, а не по максимальной доле.
З
Защита от легионеллы — это комплекс проектных и эксплуатационных мер, препятствующих размножению бактерий Legionella в хранимой или циркулирующей горячей воде, где они активно развиваются при 25–45 °C. Основные меры — поддержание хранимой питьевой воды при 60 °C и обратной циркуляции при 55 °C и выше, периодический цикл термической дезинфекции (многие тепловые насосы выполняют его еженедельно) либо полный отказ от хранения с помощью гигиенических баков и станций свежей воды. Директива ЕС о питьевой воде 2020/2184 требует мониторинга легионеллы в зданиях на основе оценки рисков.
Змеевик теплообменника — это спираль из гладкой или гофрированной трубы внутри накопительного бака, по которой протекает одна среда, передавая тепло окружающей её воде при полном разделении двух контуров. В солнечных баках нижний змеевик используется для контура коллекторов, а бакам для тепловых насосов нужен большой змеевик — около 0.25–0.3 m² на kW, — поскольку их низкая температура подачи уменьшает располагаемую разность температур для теплопередачи.
И
Инверторный компрессор — это компрессор с переменной скоростью, двигатель которого питается от частотного преобразователя, что позволяет тепловому насосу модулировать мощность — обычно примерно от 20 % до 100 % — вместо включения и выключения. Согласование мощности с потребностью повышает сезонную эффективность, снижает износ от цикличности, уменьшает шум при частичной нагрузке и исключает высокие пусковые токи. Почти все современные тепловые насосы «воздух–вода» и насосы для бассейнов используют инверторные компрессоры.
К
Комбинированный бак, или бак типа «бак в баке», — это накопитель, в котором меньший бак питьевой воды размещён внутри большего буферного объёма теплоносителя. Буфер заряжается тепловым насосом, котлом или солнечным змеевиком и нагревает внутренний бак через его стенку, объединяя ГВС и буферный накопитель в одном габарите. Он подходит для компактных систем частных домов, особенно с солнечной поддержкой.
М
Магниевый анод — это расходуемый стержень, установленный внутри эмалированного бака ГВС, который корродирует вместо стали в порах или на сварных швах эмали, продлевая срок службы бака. Его следует проверять каждые один-два года и заменять, когда он в значительной степени израсходован. Аноды с наложенным током (титановые) — не требующая обслуживания альтернатива, питаемая от небольшого электронного блока.
Моноблочный тепловой насос — это тепловой насос «воздух–вода», весь холодильный контур которого герметично заключён в одном наружном блоке, так что в здание заходят только водяные трубы. Он не требует работ с хладагентом на объекте и является стандартным форматом для агрегатов на пропане (R290), поскольку горючий хладагент не вносится в помещение. Сплит-тепловые насосы, напротив, размещают конденсатор внутри здания и соединяют обе части фреоновыми трубопроводами.
П
Плоский солнечный коллектор — это застеклённая теплоизолированная панель с абсорбером с селективным покрытием и каналами для теплоносителя, преобразующая солнечный свет в тепло для ГВС, поддержки отопления или подогрева бассейна. Хорошие модели достигают пикового КПД 75–82 % и обычно работают при 40–80 °C. Это самый распространённый тип солнечных тепловых коллекторов и основа большинства термосифонных и насосных солнечных водонагревателей.
Р
Расширительный бак — это закрытый сосуд с газонаполненной мембраной, поглощающий увеличение объёма воды или гликоля при нагреве и удерживающий давление в системе в безопасных пределах. Солнечные расширительные баки рассчитываются также на приём всего объёма теплоносителя коллекторов, чтобы парообразование при стагнации не могло открыть предохранительный клапан. Системам отопления и ГВС нужен собственный бак, подобранный по объёму, температуре и давлению.
Регламент о F-газах — это законодательство ЕС, в настоящее время Регламент (ЕС) 2024/573, действующий с 11 марта 2024 года, которое поэтапно сокращает фторсодержащие парниковые газы через уменьшающуюся квоту и запрещает их в определённых продуктах. Для тепловых насосов он запрещает хладагенты с GWP 150 и выше в моноблоках до 50 kW и малых сплит-агрегатах «воздух–вода» с 2027 года и все F-газы в моноблоках до 12 kW с 2032 года. Потребление ГФУ в ЕС должно достичь нуля к 2050 году.
С
Система drainback — это насосная солнечная тепловая система, в которой теплоноситель самотёком сливается из коллекторов в резервуар всякий раз, когда насос останавливается, оставляя коллекторы и открытые трубопроводы пустыми. Это защищает от замерзания и стагнации без антифриза и просто прекращает сбор тепла, когда бак заполнен, что ценно в жарком климате. Она требует трубопроводов с непрерывным уклоном и насоса, способного при пуске вновь заполнить коллекторы.
Стратификация — это естественное расслоение воды в накопительном баке, при котором самая горячая вода находится вверху, а самая холодная внизу, вызванное разницей плотностей. Хорошая стратификация означает, что горячая вода доступна вверху, тогда как источник тепла или солнечный коллектор по-прежнему получает холодную обратную воду снизу, что повышает эффективность системы. Её сохранению способствуют рассекатели, высокие формы бака и низкие скорости потока.
Т
Тепловой насос — это машина с электрическим приводом, которая переносит тепло от более холодного источника (воздуха, грунта или воды) в более тёплое место, например в систему отопления здания, с помощью холодильного цикла. Поскольку он переносит существующее тепло, а не вырабатывает его сжиганием топлива, он обычно отдаёт 3–5 kWh тепла на каждый kWh электроэнергии. Тепловые насосы классифицируются по источнику и приёмнику тепла, например «воздух–вода» или «рассол–вода».
Тепловой насос «воздух–вода» извлекает тепло из наружного воздуха и передаёт его воде, циркулирующей в радиаторах, тёплых полах или баке горячего водоснабжения. Это самый распространённый тип тепловых насосов для жилых домов и небольших коммерческих зданий, поскольку ему не нужны скважины или грунтовые контуры. Современные инверторные агрегаты работают примерно до −20…−25 °C с пониженной мощностью при очень низких температурах.
Тепловой насос для бассейна — это тепловой насос «воздух–вода», предназначенный для нагрева воды плавательного бассейна, с коррозионностойким титановым теплообменником, работающий при малых перепадах температур на уровне 26–30 °C. При номинальных условиях 26 °C воздух / 26 °C вода хорошие агрегаты достигают COP 5–7, а полностью инверторные модели тише и на 20–40 % эффективнее за сезон, чем модели on/off. Практические правила подбора начинаются примерно с 0.2 kW на m³ объёма бассейна для открытого бассейна с покрытием в умеренном климате.
Термосифонная система — это солнечный водонагреватель, в котором накопительный бак установлен над коллектором, так что нагретая вода естественным образом поднимается в бак, а более холодная опускается обратно, без насоса и контроллера. Типичные бытовые установки сочетают 1.5–4 m² плоского коллектора с баком на 150–300 L в прямом или косвенном (с теплообменной рубашкой) исполнении. Они доминируют в бытовом солнечном нагреве воды в Средиземноморье, на Ближнем Востоке и в Африке.
Х
Хладагент — это рабочее тело теплового насоса или кондиционера, которое поглощает тепло при испарении под низким давлением и отдаёт его при конденсации под высоким давлением. Его свойства определяют достижимую температуру подачи, эффективность, класс безопасности и климатическое воздействие. Распространённые хладагенты тепловых насосов — R32 (ГФУ) и R290 (пропан, природный хладагент).
Э
Эмалевое покрытие — это стекловидный слой, вплавленный во внутреннюю поверхность бака ГВС из углеродистой стали при температуре около 850 °C для защиты стали от коррозии питьевой водой. Его качество определяют такие стандарты, как DIN 4753-3, а поскольку микроскопические поры неизбежны, эмалированные баки всегда комплектуются магниевым анодом или анодом с наложенным током. Эмаль — экономичный стандарт для баков ГВС и внутренних баков комбинированных накопителей.
Энергетическая маркировка ErP — это этикетка энергоэффективности ЕС для энергопотребляющих продуктов, таких как тепловые насосы, котлы и баки ГВС, введённая в рамках директив об экодизайне и энергетической маркировке. Для тепловых насосов она показывает класс сезонной энергоэффективности отопления помещений от A+++ до D при 35 °C и 55 °C, уровни звуковой мощности и номинальную мощность для трёх климатических зон. Европейская комиссия предложила пересмотреть шкалу маркировки до простой шкалы A–G.
C
COP — это отношение тепловой мощности к потребляемой электрической мощности теплового насоса при одном определённом рабочем режиме, измеряемое в Европе по EN 14511. Он указывается вместе с точкой испытаний, например COP 4.8 при A7/W35 (воздух 7 °C, вода на выходе 35 °C). Более высокий COP означает меньше электроэнергии на единицу тепла, но значения сопоставимы только в одной и той же точке испытаний.
G
GWP — это мера того, сколько тепла газ удерживает в атмосфере за установленный период (обычно 100 лет) по сравнению с той же массой CO2, GWP которого равен 1. У хладагентов он варьируется примерно от 3 для пропана (R290) до 675 для R32 и около 2088 для R410A. Правила ЕС по F-газам используют пороги GWP 150 и 750, чтобы определить, какие хладагенты можно применять в новом оборудовании.
R
R290 — это пропан хладагентной чистоты, природный углеводородный хладагент с GWP около 3 и нулевым озоноразрушающим потенциалом. Его высокая критическая температура (96.7 °C) позволяет тепловым насосам обеспечивать температуру подачи 70–75 °C, что идеально для радиаторных систем при замене котлов и ГВС. Он относится к классу A3 (высокогорючий), поэтому агрегаты используют малые заправки, искробезопасные компоненты и обычно выполняются в виде наружных моноблоков.
R32 (дифторметан) — однокомпонентный хладагент группы ГФУ с GWP 675, широко применяемый в бытовых тепловых насосах и кондиционерах с 2010-х годов как менее вредный преемник R410A. Он относится к классу A2L (слабогорючий) и хорошо работает при температурах подачи примерно до 60–65 °C. Согласно Регламенту ЕС о F-газах 2024/573, его больше нельзя применять в новых моноблочных тепловых насосах до 50 kW и малых сплит-агрегатах «воздух–вода», размещаемых на рынке с 1 января 2027 года.
S
SCOP — это средняя эффективность теплового насоса за весь отопительный сезон, рассчитываемая по EN 14825 на основе испытаний при частичной нагрузке при нескольких наружных температурах с учётом оттаивания и потребления в режиме ожидания. Он указывается для климатической зоны (средней, тёплой или холодной) и для температуры подачи 35 °C или 55 °C. SCOP лежит в основе энергетической маркировки ЕС и лучше предсказывает эксплуатационные расходы, чем единичный COP.
Solar Keymark — это добровольный европейский сертификационный знак для солнечных тепловых коллекторов и систем заводского изготовления, принадлежащий CEN и основанный на испытаниях по ISO 9806 / EN 12975 и EN 12976 в аккредитованных лабораториях и ежегодных заводских инспекциях. Его публичная база данных содержит все действующие сертификаты с коэффициентами эффективности и показателями годовой выработки. Его требуют большинство европейских программ субсидирования и многие международные тендеры, а схема теперь охватывает и коллекторы PV-T.
