Рекуператор с тепловым насосом ПВУ SDAR-... INV, DC, EC

Откуда берется необходимость вентиляции и неизбежность использования приточно-вытяжных установок и тем более с рекуперацией в современном мире с новыми требованиями качества жизни?

Когда-то давно, когда дома представляли собой скорее шалаш, продуваемый насквозь, необходимости в вентиляции действительно не было. Однако при современном качественном строительстве теплоограждающих конструкций, включая стены, пластиковые окна и пр... проникновение свежего воздуха практически исключено. Человек же в среднем выделяет около 0,023 (м3/ч•чел) кубических метров углекислого газа (не считая влаги и д.р. выделений) за один час. Проводимые исследевания показали, что при концентрации углекислого газа СО2 выше 600 ppm (1 ppm= [см3/м3 в кубометре общего воздуха] люди испытывают симптомы отравления: учащающийся пульс, головная боль, снижение слуха, вынужденная гипервентиляция легких, потливость, и общая усталость. Помимо этого в обитаемом доме неизбежно растет влажность, запыленность продуктами метаболизма, токсичными выделениями строительных материалов, бактериальной обсемененностью, нарушением ионного режима из-за работы электрических приборов. Что является косвенным результатам жизнедеятельности. Все это приводит к непрерывному увеличению загрязнений внутри дома и, как следствие ухудшению самочувствия и качества жизни в целом.

В городах концентрация СО2 около 550 ppm, в деревнях около 360 ppm. Отсюда следует, что количество минимального приточного воздуха зависит не только от внутреннего выделения загрязнений, но и от внешнего содержания. В результате было подсчитано, что минимальное количество приточного воздуха, чтобы устранить только негативное влияние СО2 для одного человека более 40 м3/час в деревнях и более 50 м3/час в городах. С учетом других загрязнений минимальная норма свежего воздуха на одного человека 123,0–50 м3/ч*чел.

Дальше разумно рассуждать так,- вот Мы построили отлично утепленный дом для 5 жильцов например 150 м2 с потолками в 2,7 метра, стараясь сделать качественно, подбирая наиболее эффективные материалы. Его полный объем 150Х2,7=405 м3. Значит всего лишь через 0,66...1,62часа=405м3/{(123,0...50 м3/ч•чел)*5чел} Нам нужно полностью поменять нагретый за Наши деньги и "сохраненный" стенами теплый воздух! Некоторые решат, что надо строить "дышащий" дом, чтобы решить проблему. Правда же в том, что если, построенный дом пропускает 500м3 воздуха в час,- то это шалаш, не предназначенный для нашего климата. Современный дом "дышать" не может и не должен. Единственное, что может происходить,- это выведение влаги наружу через стены, но зачастую в недостаточных количествах.

Таим образом мы приходим к необходимости сохранения тепла при замене внутреннего воздуха на свежий внешний. Так как теплопотери от вентиляции существенно превышают потери через стены, и в общих теплопотерях дома могут составлять до 70%

Классическая рекуперация тепла происходит следующим образом. Перед выбросом на улицу внутренний "отработанный" воздух обменивается (но не смешивается) теплом с внешним через пластины теплообменника ПТО(PL). Реальная эффективность ПТО(PL) не превышает 50%. Конечно же при таком решении он не может охладиться до температуры улицы, а если и приблизится к ней, то обладая большей влажностью замерзнет и заблокирует продувание. Вот здесь и "кроется секрет" всех пассивных пластинчатых рекуператоров, решающих эту проблему электрическим отогревом, который почему-то зачастую не указывается в общем КПД! И можно услышать об эффективности ПТО(PL) 50...100%.

Размещение роторного теплообменника (W) в ПВУ позволяет повысить эффективность до 82% избегая обмерзания. Что означает приток свежего воздуха с температурой 140С если на улице -280С. Достигается это вращением теплообменника и поочередным нагреванием пластин. Однако при таком решении потоки воздуха могут смешиваться (3-5%), и стоит роторный теплообменник дороже пластинчатого, но не требует дальнейших расходов по электрооттайке в случае обмерзания.

Рекуператоры SUNDUE (санди) комплектуются как ПТО(PL) так и роторными (W) теплообменниками по желанию заказчика.

И первый и второй вариант "пассивной" рекуперации требует дальнейшего нагрева (охлаждения) потока. В активных термодинамических рекуператорах "SUNDUE" SDAR эта задача реализована с помощью Теплового Насоса, догревающего приходящий поток за счет дополнительного отбора тепла выбрасываемого потока. По сути, являясь еще и кондиционером рекуператор "SUNDUE" SDAR выбрасывает воздух холоднее уличной температуры с COP около 3 - 4. мощность обогрева при этом от 2,5 - 7,5 кВт при COP=3,6 в зависимости от мощности модели бытовой линейки. Т.е приобретает тепла в 3 - 4 раза больше чем тратит электрической энергии. Это объясняется тем, что даже в мороз работает на достаточно теплом выбрасываемом воздухе. В результате для инверторного ТН воздух-воздух (кондиционера) всегда создаются благоприятные условия по причине не большой разницы температурных потенциалов перекачиваемого тепла. Разморозка, в случае необходимости, регулируется автоматически и происходит посредством изменения течения фреона и за счет выбрасываемого тепла. При этом, большую тепла ТН высасывает, конденсируя влагу из воздуха, вода отводится потом специальной трубкой. Отличительная особенность рекуператоров ПВУ "SUNDUE" SDAR с ТН это равноценная эффективность при работе как на холод так и на тепло. Переключаясь на кондиционирование летом он выбрасывает более жаркий воздух, чем уличная температура, взамен принося прохладу. Мощность охлаждения при этом от 2,5 - 4,5 кВт при EER=3 в зависимости от мощности модели. Бытовая линейка SDAR имеет минимальное электропотребление. Общее потребление 0,5 - 1,1 кВт (в зависимости от модели). Чтобы максимально эффективно использовать это техническое решение в ПВУ "SUNDUE" SDAR были использованы самые передовые разработки и комплектующие.

ПВУ "SUNDUE" SDAR комплектуются качественными экономичными и надежными EC - вентиляторами с плавной регулировкой работы.

В сравнении с традиционными AC (асинхронными) электродвигателями более дорогие, но быстро окупаются за счёт энергосбережения при увеличенной производительности и надежности. Об их большей сравнительной эффективности можно судить уже не вдаваясь в детали внутреннего устройства. Достаточно того, что работа EC электродвигателей идет без выделения тепла, в то время как АС электромоторы нагреваются (35 - 75°C) особенно из-за частых запусков.

ЕС-мотор – это безщеточный синхронный электродвигатель с платой управления. ЕС - аббревиатура с английского Electronically-электронно Commutated коммутируемый, второе название BLDC (Brushless-безщеточный DC motor), которые используется в инверторных герметичных BLDC компрессорах Mitsubishi Electric (наиболее эффективные из современных) также устанавливаются в ТН SUNDUE (санди). ЕС-вентиляторы - это построенные на основе ЕС(BLDC) электродвигателей.

Вращение управляется контроллером, который изменяет направление тока и, соответственно, полярность в обмотке статора, что обеспечивает непрерывность вращения ротора с требуемой скоростью. Кроме того двигатели могут быть подключены как постоянному току так и к переменному, работать согласованно в группе и выдавать тревожные сигналы для облегчения диагностики.

Помимо экономии, использование ЕС- электродвигателей имеет еще целый ряд неоспоримых преимуществ:

• Уменьшенный уровень шума, в том числе при регулировке изменения скорости вращения.
• Больше безопасности: защиты от блокировки, перегрева, потери фазы, скачков напряжения электросети.
• Больше ресурса (не менее 80 тысяч часов!) из-за большей разгруженности подшипников от осевых и радиальных усилий.
• Практически полностью отсутствуют пусковые токи. (у АС- электромоторов они превышают номинальные токи в 5...7 раз).

На 30% эффективнее из-за применения инверторных компрессоров.

• Компрессор является основным потребителем электроэнергии в ТН. Его энергоэффективность напрямую влияет на СОР всего теплового насоса. За счет высокого КПД привода электродвигателя компрессора - 98% (против 82%(cos φ) у обычного асинхронного) общее энергопотребление по данным испытаний исследовательского центра Toshiba снижается на 30%.
• Не требуется установка дополнительных теплонакапливающих ёмкостей, необходимых для тепловых насосов работающих по принципу пуск-остановка, для избегания их частых включений-выключений и больших пусковых токов при этом. Инверторы же не останавливаются а лишь замедляют обороты, снижая производительность. В результате снижается общая нагрузка на сеть и увеличивается ресурс.
• Используемые DC twin компрессоры в шумогасящей рубашке на шасси с двойным виброгашением почти полностью убирают звуки работающего теплового насоса.
• За счет плавной регулировки мощности DC компрессоров увеличивается их ресурс.
• Плавность производительности работы компрессора напрямую сказывается на более точном поддержании температуры всей теплонаносной системой.
• В результате применения технологии «POWER INVERTOR» снижается потребление энергии компрессором на 25% убираются стартовые всплески и мерцания осветительной сети.
• Используемые компрессора производства Mitsubishi Electric гарантируют дополнительную надежность лидера отрасли, проверенную временем.

+1 к СОР! Благодаря применению более эффективных BLDC (Brush Less Direct Current, BLDC) инверторных компрессоров на постоянных неодимовых магнитах. В «DROID» установлены не просто асинхронные инверторные компрессоры, а BLDC моторы постоянных неодимовых магнитах Mitsubishi Electric. Из графиков видно, что наибольшая разница в КПД достигается при сравнении компрессоров, работающих в половину мощности. Что является большей частью времени при работе теплового насоса. Подробнее о двигателях на постоянных магнитах можно также читать здесь EC- двигатели. По последним исследованиям, энергопотребление и окупаемость ТН на основе Electronically-электронно Commutated коммутируемых или Brushless-безщеточный DC моторов уменьшается вдвое.

Энергосбережение около 15% от дросселирования фреона Электронным Расширительным Вентилем и продуманного микропроцессорного управления. ЭРВ позволяет не только более точно поддерживать температуру кипения, но и снизить необратимые потери при дросселировании в целом. В результате применения продуманных алгоритмов управления, снижается нагрузка на компрессор и общее энергопотребление теплового насоса. Тепло-холодо- производительность плавно меняется и регулируется микропроцессорным управлением дросселирующим электронного расширительным клапаном, отвечающим за производительность компрессора, что приводит к общему энергосбережению около 15%.

Продуманный контроллер. Удаленный доступ и управление отоплением Вашего дома позволяет легко контролировать и менять параметры работы Системы Отопления из любой точки мира со смартфона или компьютера. Контроллер подготовит дом к Вашему приезду или сделает поддержание дома на более холодных температурах экономя Ваши деньги.

Особенностями контроллера УКТН-1 являются:

• Поддержка современных технологий тепловых установок: компрессоры BLDC, EC-двигатели вентиляторов, технология E.V.I., прямое управление электронным расширительным вентилем (ЭРВ, EEV, EXV); современные типы рабочих газов (фреонов);
• Одновременная поддержка различных внешних теплообменных контуров:
• воздушный испаритель (вентилятор);
• DX-контур;
• контур гликоля (гео-либо гидротермальный);
• гелиоконтур;

• Контроль линий питания ~220В (2-фазное) либо ~380В(3-фазное);
• Поддержка различных алгоритмов регулирования по выбору пользователя
  • поддержание температуры теплоносителя;
  • календаные графики;
  • табличное регулирование;
  • погодозависимость;
  • поддержание температуры в помещении (в том числе с учетом наружной температуры);
  • автоматический выбор режима отопления или кондиционирования;
  • поддержание заданного значения перегрева рабочего газа и т.п.);
• Комплексные алгоритмы защит и контроля работы теплового насоса;
• Широкие возможности инженерной настройки;
• Wi-Fi интерфейс для связи контроллера с компьютером/смартфоном и сетью Internet;
• Интеграция с базой данных «облачного сервиса» для обновления прошивок, сохранения истории процесса и настроек конфигурации;
• Возможность интеграции в комплексные системы управления зданиями.