смотреть статью в pdf версии

Многие тепловые насосы, в которых нижним источником является воздух, могут работать до температуры воздуха от -15 ° C и даже до -20 ° C. Тем не менее, следует рассмотреть вопрос о том, насколько эффективна их работа при таких низких температурах и имеет ли это экономический смысл.

Эффективный обогрев с воздуха
В течение многих лет Viessmann использует решения, которые гарантируют эффективное использование тепла из атмосферы даже при температурах до -20 ° C. Одним из таких устройств, особенно рекомендуемых для новых установок, является тепловой насос Vitocal 300-A:
с модулирующей мощностью нагрева в диапазоне от 3 до 9 кВт, COP 3.9 для температуры воздуха 2 ° C / для нагрева воды 35 ° C и охлаждения при 5 K (A2 / W35, охлаждение 5 K, согласно PN-EN 14511) ,
с активной функцией охлаждения и возможностью каскадного подключения до 5 тепловых насосов.
При температуре воздуха -20 ° C тепловая мощность теплового насоса составляет 6,3 кВт, а его КПД составляет 2,1 (A-20 / W35, охлаждение до 5 К).
При более высоких температурах воздуха, например, + 7 ° C, КПД составляет 4,4 (A + 7 / W35, охлаждение 5 К).

Для модернизированных установок рекомендуется тепловой насос Vitocal 350-A: с теплопроизводительностью 10,6 кВт; 14,5 кВт или 18,5 кВт, температура нагрева воды до 65 ° C, с возможностью каскадного подключения до 5 тепловых насосов. Например, для насоса 10,6 кВт КПД составляет 3,6 (A2 / W35, охлаждение 5 К). При температуре воздуха -20 ° C: 6,3 кВт, КС 2,3 (A-20 / W35, охлаждение 5 К); при температуре нагревающей воды 45 ° C мощность нагрева составляет 6,6 кВт и КС 2.0 (A-20 / W45, охлаждение до 5 К).

Компрессор Digital Scroll

В Vitocal 300-A используется компрессор Digital Scroll с плавно регулируемой мощностью нагрева и охлаждения. Он отличается от типичного спирального компрессора с спиральной спиралью в основном дополнительным долговечным электромагнитным (спускным) клапаном. Клапан соединяет сторону нагнетания компрессора с его всасывающим отверстием. Точное регулирование производительности компрессора достигается чередованием работы с условиями нагрузки и разгрузки в точно определенные промежутки времени. Когда электромагнитный клапан закрыт (без питания), компрессор работает на полную мощность, на 100%. Когда он открыт, сила, возникающая из-за перепада давления, вызывает подъем верхней части компрессора (спиральная установка отключена) - компрессор не сжимает хладагент, работая с КПД 0% (состояние без нагрузки). Независимо от состояния компрессора вал двигателя всегда вращается с оптимальной скоростью. Таким образом, внутренняя смазка компрессора обеспечивается при всех условиях эксплуатации теплового насоса. Хладагент всегда закачивается на максимальной скорости. Поэтому даже при минимальной производительности теплового насоса не возникает проблем с возвратом масла в компрессор.

EVI паровой впрыск
Инжекция пара является еще одним интересным решением, используемым в течение многих лет в тепловых насосах Vitocal 350-A. Цикл EVI обеспечивает эффективную работу теплового насоса с большими перепадами температуры воздуха и подачи воды в отапливаемое здание. В результате можно получить температуру потока 65 ° C даже при низкой температуре источника тепла (воздуха).

В EVI небольшое количество хладагента всасывается через электромагнитный клапан за конденсатором. Эта жидкая среда высокого давления расширяется до давления впрыска и испаряется в дополнительном теплообменнике. Из теплообменника пар хладагента подается в компрессор и впрыскивается непосредственно в процессе сжатия. Это происходит в тот момент, когда сжатие уже завершено за две трети.

Дополнительный впрыск пара вызывает охлаждение хладагента. Это приводит к более высокому давлению сжатия среды без риска превышения температурного предела для компрессора. Потребность в электрической энергии для привода компрессора значительно ниже в цикле EVI, чем для сопоставимого компрессора без впрыска пара.

Дроссельный клапан Biflow
Дроссельный (расширительный) клапан является важным элементом теплового насоса, что напрямую влияет на его эффективность и долговечность. Он регулирует количество хладагента, протекающего через испаритель, так что он может полностью испариться, так что только перегретый пар хладагента, который не содержит жидкости, может повредить компрессор. Пары хладагента должны иметь достаточную степень перегрева. Чем выше степень перегрева, тем выше требуемый объем работы компрессора и эффективность теплового насоса снижается.

Электронный регулятор дроссельной заслонки Biflow, Vitocal 300-A и 350-A, измеряет температуру и давление хладагента перед компрессором. Исходя из этого, он быстро и точно регулирует циркуляцию среды в обращении. Перегрев поддерживается на оптимальном и постоянном уровне, гарантируя эффективную работу теплового насоса во всем температурном диапазоне атмосферы.

Диагностическая система УЗО
УЗО обеспечивает точное регулирование и оптимизацию работы теплового насоса, а также всей отопительной установки. Он позволяет считывать рабочие параметры во всех характерных точках установки, например: температуру воздуха на входе и выходе, температуру подачи и возврата системы отопления (вторичный контур), температуру и давление всасываемого газа и конденсации, температуру сжиженного газа, текущее положение электронного клапана дроссельной заслонки, текущая производительность компрессора, часы работы компрессора в различных условиях нагрузки и т. д.

Чтобы оценить эффективность работы теплового насоса, вы также можете проверить: энергетический баланс отопления - потребление электроэнергии тепловым насосом и сколько тепла он доставил в отапливаемое здание, энергетический баланс ГВС и годовой объем работы теплового насоса для центрального отопления и горячей воды.

Размораживание испарителя
Замороженные теплообменники (испарители) вызывают более громкую работу и повышенную потребляемую мощность вентилятора. Поэтому их необходимо регулярно оттаивать. Ламелированные теплообменники в Vitocal 300-A и 350-A имеют очень большую поверхность теплообмена. Из-за большого зазора между ребрами время обледенения испарителя увеличивается, что невозможно полностью предотвратить. Их размораживание происходит в зависимости от необходимости и автоматически. Максимальная доля времени размораживания теплообменника составляет 2-5% от общего времени работы теплового насоса. Чем меньше энергии нужно использовать для размораживания, тем эффективнее работает тепловой насос. Стоит напомнить, что КПД воздушного насоса, приведенный в соответствии с PN-EN 14511, учитывает процесс размораживания.

Насос в кусках
Мы не всегда находим подходящее место для установки теплового насоса в новом или модернизированном здании. Решение может быть разделено тепловыми насосами, например, Vitocal 200-S. Они состоят из блока, установленного снаружи здания, и другого, чтобы повесить на стену в выбранной комнате. Оба блока соединены проводами небольшого диаметра, по которым течет хладагент.

Во внутреннем блоке может быть установлен 170-литровый резервуар ГВС, а весь блок занимает небольшую часть пола - Vitocal 222-S. Если вы хотите использовать дополнительные солнечные коллекторы для поддержания отопления горячей водой, подходящим решением может быть тепловой насос Vitocal 242-S, который имеет встроенный бак емкостью 220 литров, к которому можно подключить коллекторы. В дополнение к отоплению здания, Vitocal 200-S / 222-S / 242-S может также охлаждать помещения летом.

Обширная программа тепловых насосов Viessmann позволяет вам выбрать правильное решение для каждого здания: в диапазоне мощностей от 1,5 до 2000 кВт, с температурой нагревающей воды до 70 ° C.

Интересным фактом является то, что первый тепловой насос был изготовлен компанией Viessmann в 1975 году, и это был воздушно-водяной насос.

Кшиштоф Гнира

Вопрос к ...
Как происходит размораживание испарителя в других растворах?