Сложная задача: переход от газовых котлов к тепловым насосам

🇦🇺 Австралия: Новое исследование из журнала Energies (июнь 2026) детально разобрало технические барьеры при замене газовых котлов на тепловые насосы в коммерческом офисном здании площадью 15 000 м². Работа инженеров Института инженерных технологий Австралии (Darren Kelly, Akhtar Kalam, Shasha Wang) показывает, что проблема лежит не только в самой установке оборудования, но и в скрытых ограничениях существующей электросети и гидравлики.

Ключевой вывод касается электрической нагрузки. При расчете на тепловую мощность 1900 кВт и предположительном COP 2.0 пиковое потребление электроэнергии достигает 957 кВт. Для сравнения, текущая пиковая нагрузка здания (в режиме охлаждения) составляет всего 399 кВт. Разница в 558 кВт означает необходимость масштабной модернизации трансформаторов, щитов и кабельных линий, что ведет к значительным затратам и задержкам сроков. Однако авторы предупреждают: это верхняя граница. Реальная потребность может быть ниже, если пересчитать фактическую тепловую нагрузку здания, а не ориентироваться на паспортную мощность старых котлов.

Второй критический аспект — работа существующих нагревательных калориферов (AHU coils) при снижении температуры теплоносителя. Тепловые насосы эффективнее работают на низкотемпературном режиме (например, 55/45 °C вместо стандартных 70 °C), но это снижает температурный напор и, как следствие, теплоотдачу. Расчеты по 13 существующим калориферам показали дефицит мощности от 21% до 29%. Чтобы компенсировать потерю, требуется увеличение расхода воды на 40–100% или повышение коэффициента теплопередачи (UA) на 30–80%. Часто это невозможно без замены самих калориферов или их модификации.

Гидравлика также требует пересмотра. Снижение перепада температур (например, с 20K до 10K) удваивает необходимый расход воды. Это приводит к росту гидросопротивления в трубопроводах и арматуре, требуя замены насосов на более производительные или работы на повышенных оборотах, что дополнительно увеличивает энергопотребление. Инженерам рекомендуется проводить аудит реальной тепловой нагрузки здания с учетом текущих условий эксплуатации, вентиляции и теплоизоляции, прежде чем проектировать электроснабжение и гидравлическую схему под тепловые насосы.