Компанія Mitsubishi Electric представляє системи серії ZUBADAN INVERTER. На японській мові це означає «супер обігрів». Відомо, що продуктивність теплових насосів, що використовують для обігріву приміщень низькопотенційне тепло зовнішнього повітря, зменшується при зниженні температури зовнішнього повітря. І це зниження вельми значне: при температурі -20°С теплопродуктивність на 40% менше номінального значення, зазначеного в специфікаціях приладів і виміряного при температурі +7°C Саме з цієї причини повітряні теплові насоси не розглядають в нашій країні як повноцінний нагрівальний прилад. Ставлення до них може докорінно змінитися завдяки тепловим насосам серії ZUBADAN INVERTER.

Стабільна теплопродуктивність

Теплопродуктивність напівпромислових систем Mitsubishi Electric серії ZUBADAN Inverter зберігає номінальне значення аж до температури зовнішнього повітря -15°С. При подальшому зниженні температури (завод-виробник гарантує працездатність системи до температури -25°С) теплопродуктивність починає зменшуватися. Але при цьому зберігається перевага перед звичайними системами, так і перед енергоефективними системами серії POWER Inverter.

Гарантована виробником мінімальна температура зовнішнього повітря становить-25ºС.

Температура зовнішнього повітря по вологому термометру

Комфортне опалення приміщення

Алгоритм управління ланцюгом інжекції може бути оптимізован для досягнення максимальної теплопродуктивності, наприклад, при пуску системи в холодному приміщенні. Інший режим, в якому важлива максимальна продуктивність – це режим відтавання зовнішнього теплообмінника (випарника). Режим відтавання, уникнути якого в теплових насосах з повітряним охолодженням неможливо, відбувається швидко і абсолютно непомітно для користувача.

Максимальна теплопродуктивність при пуску

Температура зовнішнього повітря +2°C

Температура зовнішнього повітря -20°C

Ланцюг двофазного впорскування

Унікальна технологія двофазного впорскування холодоагенту в компресор забезпечує стабільну теплопродуктивність при зниженні температури зовнішнього повітря.

Теплообмінник HIC у розрізі

	Холодоагент, який проходить розширювальний вентиль LEV C, який знижує тиск.
	Холодоагент, який не проходить розширювальний вентиль LEV C.
	Призначення:	Рідкий холодоагент частково випаровується, і двофазна суміш рідина-газ подається на вхід інжекції компресора.
	Ефект:	Збільшення енергоефективності системи при роботі ланцюга інжекції холодоагенту.

Інжекція рідкого холодоагенту створює істотне навантаження на компресор, знижуючи його енергетичну ефективність. Для зменшення цього навантаження введений теплообмінник HIC. Передача теплоти між потоками холодоагенту з різними тисками призводить до того, що частина рідини випаровується. Парорідинна суміш, шо утворилася, при інжекції в компресор створює менше додаткове навантаження.

Парорідинна суміш, що пройшла теплообмінник HIC, надходить через штуцер інжекції в компресор. Таким чином, компресор має два входи: штуцер всмоктування і штуцер інжекції. Управляючи витратою холодоагенту в ланцюзі інжекції, вдається збільшити циркуляцію холодоагенту через компресор при низькій температурі зовнішнього повітря, тим самим підвищуючи теплопродуктивність системи. У верхній нерухомої спіралі компресора передбачені отвори для вприскування холодоагенту на проміжному етапі стиснення.

Подивитися, як працює тепловий насос Mitsubishi Electric PUHZ-HRP

Застосування теплових насосів

Традиційно різні інженерні системи житла призначалися для виконання однієї функції. І тільки з появою теплових насосів Mitsubishi Electric класу “Air to Water” ("повітря-вода") з'явилася можливість від однієї установки отримати опалення приміщень, гаряче водопостачання та кондиціонування повітря. Переваги для житла при такій централізації наступні: повна автономність, висока комфортність, мінімальні капітальні витрати на обладнання, висока живучість установки, мінімальне енергоспоживання, максимальна гнучкість у роботі, а також мінімальний вплив на навколишнє середовище. Незалежність теплового насоса від ліній газопостачання не просто забезпечує автономність житла, а різко збільшує його безпеку у зв'язку з відсутністю в будинку вибухонебезпечних речовин.

Окремо слід відзначити унікальну можливість інтеграції теплових насосів Mitsubishi Electric в систему «розумний будинок». Зниження вартості комп'ютерного обладнання та спрощення інтерфейсу дають можливість кожному власнику житла створити систему життєзабезпечення на базі теплових насосів Mitsubishi Electric, яка найкращим чином враховує особливості життя господаря і при цьому споживає мінімальну кількість енергії.

• Теплові насоси Mitsubishi Electric PUHZ-HRP ZUBADAN можуть бути підключені до зовнішнього теплообмінника “фреон−вода“.
• Таке компонування системи нагріву води краще для регіонів з низькою температурою зовнішнього повітря.
• Теплові насоси характеризуються високою енергоефективністю, так як немає необхідності використовувати антифриз, а також проміжні теплообмінники “гліколь−вода“.
• Компоненти гідравлічного контуру теплоносія купуються у інших виробників.
• Обов'язковим компонентом системи є контролери PAC-IF041B-E або PAC-IF051B-E (PAC-IF052B-E).

Теплообмінник

Розрахунковий робочий тиск в системі 4,15 МПа. Теплообмінник повинен витримувати тиск, що в 3 рази перевищує робочий — 12,45 МПа.

Вибір теплообмінника проводьте, виходячи з наступних даних:

• температура випаровування більше 4˚С при максимальній частоті обертання компресора (температура зовні 35˚С DB/24˚С WB);
• температура конденсації менше 58˚С при максимальній частоті обертання компресора (температура зовні 7˚С DB/6˚С WB).

Примітки:

• Слід встановити фільтр у водяному контурі на вході теплообмінника.
• Температура води на вході теплообмінника повинна бути в діапазоні від 5°С до 55°С.
• Вода повинна бути чистою, а водневий показник pH — мати значення в діапазоні 6,5~8,0.
• Допускаються наступні максимальні концентрації речовин: кальцій —100 мг/л, хлор — 100 мг/л, залізо/марганець — 0,5 мг/л.
• Трубопроводи холодоагенту від зовнішнього блоку до пластинчастого теплообмінника повинні відповідати діаметру штуцерів зовнішнього блоку (див. розділ відповідних зовнішніх блоків).
• Прийміть необхідні заходи для захисту теплоносія від замерзання: теплоізоляція трубопроводів, забезпечення безперебійної роботи циркуляційного насосу, використання розчину етиленгліколю відповідної концентрації замість чистої води.
• Вода, що пройшла теплообмінник, не може бути використана для пиття. Слід використовувати додатковий проміжний теплообмінник.

Приклад реалізації

Опалення приватного котеджу
(матеріал підготовлений Московським представництвом компанії "Mitsubishi Electric").

Аеротермальні теплові насоси краще геотермальних, так як вимагають менших початкових капітальних вкладень. Немає необхідності у полях теплоз'єму і у свердловинах, а значить, не потрібні дорогі земляні роботи та буріння свердловин. Не потрібні і багатометрові труби ґрунтових теплообмінників. Уся зовнішня частина — це тільки зовнішній блок теплового насоса.

У вересні 2008 року була проведена установка системи ZUBADAN Inverter в Ленінградській області Московії. Система застосована для опалення невеликого приватного котеджу загальною площею опалюваних приміщень 72 м2. Матеріал стін — пінобетон 200мм, стіни утеплені зсередини піноплекс 35 мм і вагонкою. Підлога - утеплений піноплекс завтовшки 50 мм. Дах утеплен ватою URSA 100 мм. Вікна металопластикові з двокамерними склопакетами. Двері з герметичними ущільнювачами (металева + дерев'яна).

В якості джерела тепла застосований зовнішній блок Mitsubishi Electric PUHZ-HRP71VHA (потужність 8,0 – 11,2 кВт). Система опалення — радіаторні батареї. Теплоносій - пропіленгліколь. Зовнішній блок подає тепло на пластинчастий теплообмінник. З пластинчастого теплообмінника циркуляційним насосом тепло передається в радіаторні батареї, які нагрівають повітря приміщень.

Експлуатація

За час осінньої і зимової експлуатації система опалення на базі теплового насоса ZUBADAN Inverter не мала аварійних зупинок через несправність обладнання. Система успішно витримала морози до –25°С в кінці січня 2009 року — у приміщеннях котеджу підтримувалася цільова температура + 21°C.

Перевірявся автоматичний запуск системи після аварійного відключення і подачі електроживлення. Після подачі живлення система здійснює самодіагностику і включається на заданий режим.

Економічна ефективність

На вимогу замовника електроспоживання системи замірялося окремим лічильником. В будинку підтримувалася цільова температура +21°С. Результати вимірювань наступні:

• у жовтні середня потужність, що споживється, становила 0,62 кВт при середній температурі повітря 0 ~ +5°С;
• у листопаді — 1,50 кВт при середній температурі повітря -3 ~ 0°С;
• у грудні —1,89 кВт при температурі -3 ~ -8°С.

Результати спостережень дозволяють зробити висновок, що для опалення будинку площею 72 м2 при температурі зовнішнього повітря -3 ~ -8°С система ZUBADAN Inverter споживає електроенергії менше, ніж один масляний радіатор.

Структурна схема