Тепловые насосы на природном хладагенте

Компания Star Refrigeration выводит свои тепловые насосы NeatPump на природных хладагентах на рынок СНГ. Данный продукт представляет собой природную альтернативу традиционным методам отопления систем средней и большой производительности.

Меньший потенциал глобального потепления

Тепловой насос использует отработанное тепло, выделяемое в результате процесса охлаждения, которое в последующем используется для выработки высокотемпературного тепла, подходящего для нагрева горячей воды до температуры 90°C. Данное решение системы отопления обладает меньшим потенциалом глобального потепления, что, в свою очередь, снижает производственные расходы предприятия.

В тепловых насосах NeatPump применяется аммиак, являющийся высокоэффективным природным хладагентом как для систем холодоснабжения, так и для тепловых насосов. Выброс углерода (соотношение СО2 (кг) на кВт отопления) системы в несколько раз меньше в сравнении с традиционными методами отопления (к примеру, бойлеры и тепловые насосы на HFC-HCFC-хладагентах).

Кроме того, тепловые насосы NeatPump могут применяться в качестве технического решения с 0% выброса углерода при условии получения электроэнергии из возобновляемых источников (к примеру, энергия приливов /отливов; энергия ветра). При работе теплового насоса NeatPump на получение воды с температурой 90°C достигается COP не менее 3,0, т.е вырабатывается три или более киловатт тепловой энергии на каждый киловатт потребляемой мощности.

В большинстве тепловых насосов в качестве хладагента используется гидрофторуглерод (HFC), имеющий коэффициент глобального потепления (Global Warming Potential (GWP)) в тысячи раз больше в сравнении с углекислым газом, так как газы, попадающие в атмосферу в результате утечки либо при проведении сервисных работ оказывают влияние на глобальное потепление. К примеру, эффект от выброса 1 кг. фреона R134a оказывает влияние на потепление такое же, как количество углекислого газа, выделяемое семейным автомобилем при пробеге 5000 миль (8,045 км).

Система теплового насоса большого жилого квартала, работающая на фреоне R134a, может привести к его утечке в годовом объеме порядка 500 кг., что приблизительно равняется выбросам углекислого газа автомобилем за пробег 2,4 млн. км. В тепловых насосах NeatPump используется аммиак, являющийся озонобезопасным (нулевой потенциал глобального потепления (GWP=0)).

Преимущества винтового компрессора

Несмотря на то, что аммиак является давно известным природным хладагентом, вследствие ограничений характеристик компрессорного оборудования данный газ не применялся с высокотемпературными тепловыми насосами.

Из истории применения аммиака в тепловых насосах: компрессоры были ограничены поршневым типом, требующим постоянного технического обслуживания. Позднее на смену поршневым пришли двухвинтовые компрессоры, которые, однако, работают на пределах своих рабочих диапазонов, оказывая, тем самым, большую нагрузку на ротор и подшипники двигателя.

В тепловом насосе марки NeatPump применяется винтовой компрессор марки Vilter, преимущества которого состоят в следующем:

• уравновешенные силы компрессора — уравновешенные силы ротора двигателя, обеспечивающие более продолжительный срок службы подшипников в сравнении с технологией двухвинтовых компрессоров.
• рабочее давление — даже при нагреве воды до температуры 90°C, компрессор работает с запасом по диапазону максимально допустимого рабочего давления, что, в свою очередь, повышает надежность системы и снижает требования по техническому обслуживанию.
• автоматическая регулировка мощности — посредством переменной Vi и регулятора производительности компрессора, круглогодично обеспечивается высокая эффективность работы компрессора при его частичной нагрузке и изменении температуры конденсации и испарения.

Одноступенчатая установка (вода — вода) теплового насоса марки NeatPump может применяться как для открытого, так и закрытого цикла нагрева воды. Производственная линейка установок тепловых насосов представлена 72 моделями для охлаждающей воды до температуры +4°C либо гликоля до 68°C и нагрева горячей воды до температуры 80°C. Производительность насосов: от 380 кВт до 2600 кВт. Двухступенчатые установки производительностью до 6 MВт и максимальной температурой до 90°C. Кроме того, представлены комплектные бустерные системы для подсоединения к стороне нагнетания существующей холодильной установки предприятия.

Область применения тепловых насосов

Тепловые насосы NeatPump могут применяться на производстве пищевой, молочной продукции, централизованного теплоснабжения, систем вентиляции и кондиционирования, фармацевтических и нефтехимических производствах, также и при процессах сушки. В сравнении с альтернативными технологиями, тепловые насосы NeatPump являются более эффективными, снижая расходы на последующее сервисное обслуживание и обеспечивая возврат инвестиций как по новым проектам, так и по объектам, находящимся на реконструкции.

Если принять максимально низкую температуру подающей жидкости, то ключом эффективности тепловых насосов NeatPump будет возможность использования источника тепла с максимальной температурой. Это требует, в свою очередь, большей аналитической работы в сравнении с проектированием стандартной системы сжигания топлива. Однако компания Star Refrigeration в содружестве со своими партнерами по всему миру обладает достаточными знаниями и ресурсами для реализации подобных проектов при создании оптимальных решений систем отопления в соответствии с пожеланиями Заказчика. Соответствующее применение системы может позволить сэкономить до 40% от производственных расходов предприятия.

Пищевая промышленность: примеры

Система отопления с насосами серии NeatPump была смонтирована на заводе пищевых продуктов, расположенного в Великобритании. Данная система была установлена взамен применявшейся ранее системы парового отопления. Посредством применения на объекте охлаждаемого водяного контура в качестве источника теплоты, тепловые насосы нагревают воду системы отопления до необходимых 60°C, что сокращает ежегодные производственные расходы предприятия на 40%.

Централизованное теплоснабжение

Централизованное теплоснабжение (15 МВт) в Норвегии обеспечивается тепловыми насосами серии NeatPump посредством извлечения тепла из морской воды и последующего нагрева воды в системе отопления до температуры 90°C. Данная система позволяет сократить до 15% производственных издержек предприятия в сравнении с альтернативными тепловыми насосами, которые используют HFC-хладагент. Применение аммиака в качестве хладагента также дает заказчикам уверенность в долговечности их инвестиций в сравнении с подобными решениями, где применяется HFC-хладагент.

Правила использования материалов сайта