Тепловые насосы - технологическая эволюция

Что делает технологию теплового насоса настолько уникальной по сравнению с другими источниками тепла?...
Воздушные тепловые насосы
Тепловые насосы с инверторным компрессором
Рынок тепловых насосов в Польше

Что делает технологию теплового насоса настолько уникальной по сравнению с другими источниками тепла? Прежде всего, постоянное развитие этой отрасли и технологические изменения, которые мы наблюдаем с «на заре истории» тепловых насосов, которые в настоящее время достигают наивысших энергетических классов среди нагревательных устройств и были признаны Международным энергетическим агентством (IEA, International) как наилучший доступный метод (НДТ). Энергетическое агентство - МЭА).
С каждым годом они становятся все более точными, эффективными и интеллектуальными устройствами. 15 лет назад коэффициент COP, достигнутый наземными тепловыми насосами, достиг среднего значения 4,2, 10 лет назад 4,5 и в настоящее время 5,0. Самый высокий коэффициент сезонной эффективности SCOP со значением до 5,7 (тепловой насос F1255) среди протестированных тепловых насосов многих производителей указывает на независимое учреждение, которое является Датское энергетическое агентство , Всего 10 лет назад большинство тепловых насосов, доступных в Польше, были устройствами включения / выключения с постоянной мощностью нагрева. Кроме того, циркуляционные насосы, используемые в этих устройствах, не показали наивысший класс эффективности и работали с установленной постоянной производительностью.
Современная тенденция развития наземных тепловых насосов заключается в использовании инверторной компрессорной технологии, которая позволяет тепловым насосам достигать очень высокого среднегодового КПД SCOP. Благодаря этому наземные тепловые насосы имеют самый высокий энергетический класс A ++ (в комплекте с драйвером A +++ в соответствии с ErP), а счета за отопление дома с помощью теплового насоса - самые низкие.
Использование «инверторных компрессоров» означает не только настройку рабочих параметров в соответствии с текущей потребностью в тепле и тем, что связано с более низким потреблением энергии, но также отсутствие большого буферного бака, более короткое время запуска системы, более длительный срок службы, оптимальная температура за более короткое время и тихая работа при 20-30 дБ (A).

15 лет назад большинство тепловых насосов были оснащены поршневыми компрессорами. В настоящее время чаще всего используются спиральные компрессоры, которые работают определенно тише и имеют более длительный срок службы. Мы все чаще встречаемся с индивидуальными запатентованными решениями, применяемыми данным производителем, такими как, например, осевое уплотнение спирали (так называемая технология уплотнения наконечника) в насосах, оснащенных спиральным компрессором. В настоящее время также наблюдается развитие так называемых насосов. высокая температура, при которой используются новые хладагенты. Насосы этого типа могут нагреваться до 75 ° C от источника питания системы отопления с эксклюзивным участием компрессора.

Автоматизация наземных тепловых насосов также претерпела большую революцию в направлении «интеллектуальных систем отопления». Устройство способно контролировать эффективность циркуляционных насосов на постоянной основе, поддерживая оптимальную разницу температур между входом и выходом нижней и верхней среды, в зависимости от режима работы (отопление, горячая вода, бассейн), текущих условий внутри и снаружи здания. и климатическая зона. Это повышает эффективность тепловых насосов, повышает комфорт при использовании горячей водопроводной воды (на 11-15% больше горячей технической воды), а также упрощает процесс запуска, во время которого установщику не требуется оптимизировать и регулировать насос.

Развитие тепловых насосов также идет в направлении дистанционного управления и адаптации к сотрудничеству с интеллектуальными сетями. Вот почему контроллеры тепловых насосов оснащены более новыми функциями, такими как: возможность управления и мониторинга через Интернет, дистанционное управление через сеть GSM или интеллектуальную систему управления зданием, а также опцию SMART GRID и PRICE ADJUST, которая будет адаптировать работу теплового насоса к текущим в будущем. изменения цен на электроэнергию.

Воздушные тепловые насосы

Производители тепловых насосов постоянно работают над их улучшением. Это особенно очевидно в сегменте теплового насоса воздух-вода. За последние семь лет эффективность и низкая рабочая температура тепловых насосов, а также уровень шума, столь важные для воздушных насосов, изменились из-за наличия в них вентилятора. За 15 лет воздушные тепловые насосы могли работать только до -10 ° C, 10 лет назад до -15 ° C и 5 лет назад до -20 ° C.

В настоящее время разработка тепловых насосов с воздушным источником направлена на поддержание номинальной эффективности и высокой температуры подачи отопительной системы, например, 63 º C, даже при температуре наружного воздуха -25 º C при одновременной бесшумной работе вентилятора. Освоение конструкции спиральных компрессоров с возможностью «межступенчатого впрыска» позволило оснастить модули теплового насоса дополнительным теплообменником, в просторечии именуемым экономайзером, что, в свою очередь, позволило достичь эффекта двухступенчатого сжатия с использованием одного компрессора. Это позволяет тепловому насосу надежно работать при температурах, равных или даже ниже -20 ° C.

Тепловые насосы с инверторным компрессором

Из обзора тепловых насосов, предлагаемых основными производителями в Польше, видно, что большинство воздушных тепловых насосов оснащены инверторным компрессором и оптимизированной технологией EVI (Enhanced Vapor Injection) и работают до -25 º C.

Стандартным решением среди тепловых насосов типа «воздух-вода» являются реверсивные насосы, которые успешно повышают тепловой комфорт на объекте и летом, обеспечивая охлаждение. Более того, современные, индивидуально изготовленные вентиляторы имеют возможность регулировать КПД в зависимости от тепловой нагрузки здания, что приводит к снижению объема работы тепловых насосов с воздушным приводом ниже 40 дБ (A).

Наивысший коэффициент сезонной эффективности в рейтинге тепловых насосов SCOP воздух / вода составляет 5,05 (тепловой насос F2120), что означает, что лучшие воздушные тепловые насосы, доступные сегодня на польском рынке, способны обеспечить тот же уровень экономии, что и наземные насосы. Правильно подобранная мощность нагрева такого технологически продвинутого теплового насоса позволяет использовать его и в одновалентной системе (как единственный источник тепла в здании).

В тепловых насосах, снабженных внешним воздухом, которые работают в функции выработки тепла для нужд каждого, наиболее часто используются: R404A, R407C, R410A.

Новое решение, так называемое Гибрид, продвигаемый как идеальный для тепловой модернизации зданий, представляет собой воздушно-водяной тепловой насос с внутренним блоком со встроенным газовым конденсационным котлом, выступающим в качестве пикового источника тепла. Решение позволяет снизить как инвестиционные, так и эксплуатационные расходы в результате выбора теплового насоса с более низкой мощностью нагрева, работающего с более высокой эффективностью в области более высоких температур окружающего воздуха.

Рынок тепловых насосов в Польше

Исследование рынка тепловых насосов в Польше проводится компанией PORT PC. За последние шесть лет рынок компрессорных электрических тепловых насосов почти утроился (Рисунок 2).

В Польше мы все еще находимся на начальной стадии развития рынка тепловых насосов, однако, несмотря на отсутствие поддержки этой технологии, продажи этих устройств растут с каждым годом. Стоит отметить, что самые большие изменения в технологии тепловых насосов за последние 15 лет произошли в сегменте воздушных насосов, что отражается в 70% увеличении рынка тепловых насосов с воздушным приводом в прошлом году.

Доктор Инь. Малгожата Смучиньска