Тепловой насос «DROID». DC-инвертор SDU-... INV с встроенным баком ГВС

Технология DX geothermal systems +25% COP! ДХ геотермальный контур непосредственного кипения.

COP - это аббревиатура от coefficient of performance, по русски КПД. COP = 2 значит Тепловой Насос переносит энергии в два раза больше, чем затрачивает на свою работу, COP = 3 в три раз и тд.

Чтобы понять откуда берется повышенная эффективность теплового насоса с ДХ прямым испарителем в сравнении с традиционными "гликольными" контурами, вспомним  откуда берется значение COP для теплового насоса. Вообще Тепловой Насос назван по аналогии с водяным насосом, но перекачивает он не воду, а тепло. Как производительность водяного насоса зависит от глубины его погружения так и производительность ТН зависит от температуры с которой высасывается тепло. Чем холоднее (глубже), тем больше требуется энергии, чтоб нагреть дом (заполнить бочку). Аналогия в скобках для визуального представления через обыденные вещи, для пользователей, которые о ТН слышат первый раз. Это важный момент, так как именно зависимость от температурного потенциала перекачиваемого тепла является главным направлением совершенствования ТН. Поэтому вместо Воздушных Тепловых Насосов не эффективных при температурах ниже 0оС были разработаны ГеотермальныеТН т.к. земля даже в лютые морозы не опускается ниже +6°C. Далее совершенствовались уже ГТН, чтобы более эффективно распорядиться этим небольшим, но стабильным теплом Земли.

Независимо от того какие бы марки тепловых насосов вы рассматривали все они подчиняются одному циклу работы "холодильника", - обратному циклу Карно. Совершенствуя эффективность геотермального тепло-перекачивающего насоса был разработан ДХ контур непосредственного снятия тепла из грунта без посредников! Это позволило не только увеличить надежность, но и увеличить КПД за счет "поднимания температуры" с уровня на 5..10 градусов более теплого, чем обычные ГТН, использующие для собирания тепла дополнительного посредника -теплоносителя (т.к. для нагрева теплоносителя требуется температурный напор 5...10°C) и циркуляционные насосы его перекачивающие (которые также тратят электроэнергию и Ваши деньги, но зачастую не учитываются в заявленном COP).

На графике, наглядно показывающим зависимость КПД (СОР) от температуры кипения используемого нами хладагента R410a (который более безопасен для экологии, чем предшественники), использованы экспериментально полученные данные согласно ГОСТ Р 54381-2011 (ЕН 12900:2006) для типичного скрол компрессора (10K перегрев всасывающих паров, 00K переохлаждение).

Из графика видно сколь сильное влияние оказывает температура низко потенциального источника тепла на СОР и, соответственно на теплопроизводительность теплового насоса в целом, что объясняет необходимость повышения температуры низкопотенциального источника для совершенствования и увеличения эффективности ТН. В целом для большинства компрессоров было подсчитано, что каждый градус поднятия температуры кипения (или источника низко-потенциального тепла) прибавляет к общему COP в среднем около 5%. В зависимости от того как качественно сделан гликольный теплообменный посредник разница между температурами кипения фреона в сравниваемых системах  может быть в диапозоне от 4...до 10 (и более если некачественно собран или завоздушен). Соответственно эффективность ДХ прямого испарителя по отношению к старой "гликольной схеме" с промежуточным теплоносителем можно оценить 25%...50%

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%.

Встроен маслоотделяющий сепаратор. +10% к COP. Масло необходимо работы компрессора, но при его работе выбрасывается в контур вместе со сжатым фреоном. Охлаждаясь, оно выделяется и оседает пленкой внутри труб (замасливает), создавая сопротивление теплопередаче, что увеличивает необходимый температурный напор фреон-масло-труба (в идеале фреон-труба) среднем на 1°C. В результате для поддержания той же температуры требуется создать более низкую температуру кипения. А дополнительное тепловое сопротивление в виде масленой пленки в Пластинчатом Теплообменнике при той же температуре Системы Отопления повышает давление конденсации. И то, и другое уменьшает COP установки и, соответственно, увеличивает энергозатраты. Устранение замасливания маслоотделителем (отделяет до 90 — 95% унесенного масла) позволяет устранить масленую пленку (как посредника) в теплопередаче и, соответственно, лишний температурный напор. Выигранные в результате 2°C приводят к увеличению COP (как было показано выше) на 10%.

Регенеративный теплообменник – влагоотделитель +10..15%  производительности. Является одним из основных решений устранения необратимых потерь при дросселировании жидкого фреона. Необходимость его использования обуславливается тем, что сконденсировавшийся и отдавший тепло в систему отопления фреон имеет температуру системы отопления. Это тепло можно использовать с помощью регенеративного теплообменника попутно решая задачи догревания паров перед всасыванием в компрессор (устраняя влажный фреон). Результатом его работы является более эффективное использование геотермального контура, и поднятие в целом температуры кипения, что поднимает общую производительность более чем на 10%. Влияние регенеративного теплообменника на увеличение COP(КПД) теплового насоса происходит также как со стороны поднятия температуры кипения, так и за счет увеличения переохлаждения жидкого фреона после теплообменника.

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.

Скрол-компрессор. Можно с уверенностью утверждать, что сжатие паров фреона с помощью спирали Архимеда является наиболее надежным и эффективным из современных способов сжатия паров фреона в холодильных, климатических установках и в тепловых насосах в целом. Электродвигатель компрессора вращает подвижную спираль по траектории неподвижной без трения, но лишь перекатываясь, прокатывает каждую точку, сжимая и сгоняя фреон в центр. Центральные витки спирали становятся все меньше предоставляя всё меньший объем для газа из-за чего поднимается его давление до заданного значения на выходе. Это происходит равномерно и непрерывно, без пульсаций и скачков. В каждую единицу времени вся поверхность соприкасающихся спиралей вовлечена в перекачку паров хладагента. Именно это является причиной повышенной производительности, компактности и эффективности scroll компрессоров на всем диапазоне рабочих нагрузок. Но это не единственное неоспоримое преимущество в сравнении с другими компрессорами. Одно из главных,- это способность избегать гидроудара, в случае попадания жидкого хладагента из-за того, что осевые и радиальные согласования дают возможность расходиться спиралям. Другое составляющее повышенной надежности (по сравнению с другими вариантами сжатия) в современных компрессорах - это уменьшенное на 70% количество движущихся и трущихся деталей! Фактически две единственные пары трения оставшиеся в компрессоре,- это подшипники на оси электродвигателя, которые находятся в герметичном корпусе и хорошо смазываются маслом. Отсутствие внутренних клапанов и плавность сжатия обеспечивает кратно меньший уровень шума в сравнении с другими видами компрессоров, при том что конструкция является более простой и компактной! Можно с уверенностью заключить, что спиральный компрессор - это лучшее, что есть из современных компрессоров. Единственное оправдание почему он не был реализован раньше, и рынок заполнили другие компрессоры,- это технологические сложности точного изготовления спиралей. Но они разрушились стремительно наступающим будущим, которое предлагает scroll compressor для самых прогрессивных систем отопления уже сегодня.