Промышленные тепловые насосы MHI

В 2012 году корпорация Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. выводит на рынок СНГ промышленные тепловые насосы серии ETW. На внутреннем рынке Японии это крайне востребованное оборудование, его по достоинству оценили и европейские заказчики. Теперь самые последние технологии Страны Восходящего Солнца, где энергоэффективность возведена в ранг философии, доступны и у нас.

Экологичность и энергосбережение — основа философии многих японских компаний, что вполне объяснимо: страна практически не имеет своих энергоресурсов, небольшая территория ограничивает жизненное пространство людей, и они во что бы то ни стало пытаются его сохранить. Если машиностроительная компания заботится об экологичности и энергоэффективности своей продукции — это автоматически добавляет ей очков в глазах японского потребителя.

Корпорация Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. — не исключение, однако, здесь максимальная экологичность и эффективность продукции — не только часть философии, но и определяющий фактор, часто ставящийся даже превыше ценовой конкурентоспособности товара. Следуя в этом направлении, MHI производит ряд интересных продуктов, предназначенных специально для повышения энергоэффективности жилья, производственных процессов и т.д. Один из таких продуктов — тепловые насосы различного типа, конфигурации и назначения.

Тепловые насосы — достаточно очевидный и популярный в последнее время способ организации отопления, горячего водоснабжения и т.п. На один киловатт затрачиваемой электроэнергии можно получать до трех-четырех киловатт тепловой энергии! Однако, бытовые серии, предназначенные в первую очередь для обслуживания индивидуального жилья (например, коттеджей), в нашей стране пока не пользуются большой популярностью. Тому есть несколько причин, основные — не совсем подходящие климатические условия на большей части территории страны и относительная дешевизна и доступность традиционных энергоносителей, например, газа.

Другое дело — тепловые насосы промышленного назначения, которые в недалекой перспективе имеют все шансы получить в нашей стране широкое распространение, поскольку менее зависят от внешних условий и дают существенный реальный экономический эффект. Один из самых востребованных продуктов корпорация MHI в промышленном сегменте — водоводяные тепловые насосы серии ETW. Изначально тепловой насос серии ETW был разработан MHI по заказу корпорации Sony для завода по производству полупроводниковых микросхем. Предприятию требовалась горячая вода с температурой 80°C для технологического процесса очистки готовых микросхем. В то же время, от другого технологического процесса оставалась оборотная вода с температурой 30°C. В целях повышения энергоэффективности производства возникла идея утилизировать тепло оборотной воды (ранее оно просто сбрасывалось в окружающую среду) для нагрева воды для процесса очистки. По такому техническому заданию корпорацией Mitsubishi Heavy Industries, Ltd., был создан водоводяной тепловой насос серии ETWH. По своей сути это не что иное, как реверсивный чиллер (работающий по обратному циклу Карно) со специально оптимизированным холодильным контуром на основе центробежного компрессора. Холодильный контур разработан с прицелом на то, чтобы получать максимально высокую температуру нагреваемой воды ценой небольшого снижения энергоэффективности. Впоследствии инженеры MHI разработали тепловой насос серии ETWL. Это аналогичная машина с более широким диапазоном рабочих температур греющей и нагреваемой воды, предназначенная уже для широкого круга потребителей.

Рис. 1. Теплопроизводительность тепловых насосов MHI ETW

Из графика (рис. 1) можно понять, в каком диапазоне условий может работать ETW. Очевидно, что при достаточно низкой температуре греющей воды одновременно с горячей можно получать и холодную воду.

Таблица 1. Основные технические характеристики тепловых насосов MHI

В таблице 1 приведены характеристики теплового насоса серии ETWL. Видно, что в зависимости от сочетания температур греющей и нагреваемой воды машина может иметь разную производительность: от 340 до 600 кВт. Коэффициент энергоэффективности при номинальных параметрах (греющая вода 20°C, нагреваемая 80°C) составляет 3,71, т.е. на один киловатт затрачиваемой электроэнергии можно получать до 3,7 кВт тепла.

Рис.2. Возможные индустриальные сценарии использования теплового насоса MHI ETW

На рис. 2 и 3 можно видеть возможные сценарии использования теплового насоса серии ETW. В обоих случаях тепловые насосы используются для замены бойлеров. Используя тепло имеющейся на объектах оборотной воды, тепловые насосы нагревают воду до нужной температуры с высокой энергоэффективностью. Помимо повышения энергоэффективности, отказ от бойлеров на газе или жидком топливе позволяет существенно снизить выбросы углекислого газа в атмосферу, что для промышленного предприятия означает существенную экономию на налогах. Оценка годового экономического эффекта от внедрения теплового насоса в производственный процесс также видна на рис. 2 и 3. Расчет эффекта произведен для примера, исходя из японских цен на электричество и энергоносители.

Рис. 3. Возможные бытовые сценарии использования теплового насоса MHI ETW

Правила использования материалов сайта