Технология прямого испарения хладагента в грунте от Уральского завода тепловых насосов
Технологическая схема нашего оборудования представлена на рис.1
Технически все очень просто. Ничего лишнего. Нет терморасширительного вентиля, нет коллекторов, размещаемых, как правило, в коллекторных колодцах, нет плавного регулирования производительности теплового насоса (инвертора). Нет ничего, что может сломаться. Контроллер Российский и стоимость его невелика. И, тем не менее, мы утверждаем, что наш тепловой насос превосходит по характеристикам лучшие западные образцы.
Основания такого утверждения:
Компрессор – сердце теплового насоса такой же, как в тепловых насосах западных производителей. Конденсатор подобран согласно методичкам и никак не занижен в отличии от Китайских образцов. А испарителя нет совсем, вместо него геотермальный контур вертикального или горизонтального залегания в котором циркулирует фреон. Вот здесь-то и зарыт секрет или один из секретов: Испаритель у нас «затопленный» и благодаря конструкции отделителя жидкости осуществляется постоянный визуальный контроль заполнения испарителя фреоном по окошкам отделителя жидкости, а это значит:
1. Что «испаритель» работает всегда на 100%, т.к. жидкий фреон докипает в отделителе жидкости.
2. Что вместе с фреоном до отделителя жидкости (читай до компрессора) доходит масло из контура, возвращаясь обратно в компрессор, в силу взаимного растворения хладагента и масла. Отсюда глубина скважин для размещения зондов может составлять до 100 метров.
3. Что компрессор теплового насоса работает с наибольшей производительностью при данных условиях, т.к. перегрев нулевой. В классическом тепловом насосе перегрев составляет 5-8℃, то есть, в нашем случае, компрессор перекачивает наиболее плотный фреон при данных условиях и, соответственно, переносит большую массу хладагента, несущего в себе энергию внешнего контура.
Гидравлические потери геоконтура обычно не превышают 2°К. Это значительно меньше выигрыша, получаемого за счет снижения перегрева.
Геоконтур рассчитывается для условий средней полосы России, где грунты хорошо и средне обводнены, соответственно, довольно хорошо проводят тепло. Для этих грунтов и сделан расчет зондов для наших тепловых насосов (обычно 3 кВт тепла на зонд длиной 100 метров). Не могу сказать, что при данной длине зондов мы добиваемся максимальной эффективности. Здесь работает принцип соотношения цена/качество или правило Парето, которое гласит, что при уменьшении количества снимаемой энергии с одного зонда (увеличении количества зондов), выигрыш в эффективности будет незначительным при стремительном увеличении цены внешнего контура. Обычно кипение хладагента в грунте составляет -3, -5 ℃, при температуре грунта +5℃. При Гликолевом контуре кипение хладагента, либо такое же, либо меньше. Зонды длиной 100 метров укладываются либо в траншеи длиной 50 метров (по два зонда в траншею), либо в вертикальные скважины глубиной 50 метров. Для сухих песков и скал количество зондов увеличивается.
Следует подчеркнуть, что эффективность геотермального контура прямого испарения хладагента в грунте выше гликолевого:
- За счет того, что кипение хладагента происходит по всей длине контура, обеспечивая одинаковый тепловой поток, в то время как гликолевый постепенно нагревается от входа до выхода из контура.
- За счет большего градиента температур между грунтом и контуром теплового насоса.
Мы не обещаем сверхвозможностей наших тепловых насосов, тем не менее, можем говорить о том, что технология, используемая нами, обещает максимальную эффективность для данных компрессоров. И если написано 9 кВт, то это 9 кВт для температуры грунта +5℃ и в системе отопления 40℃. (Кипение -5℃, конденсация 45℃). Коэффициент эффективности (СОР) не ниже 4 (при 40℃ в СО). При 35℃ в системе отопления СОР уже составит 4,4.
Как правило, мощность и СОР Западных тепловых насосов рассчитывается из условий кипения хладагента +5℃ и конденсации +35℃ (Погодные условия на Западе существенно отличаются от Российских), а это мощность большая на 30% и СОР около 6. Т.е. Вы покупаете тепловой насос на 12 кВт, и СОР= 6, а на самом деле он вам выдаст не более 8 кВт при СОР около 3-х. Наши тепловые насосы превысят эти характеристики (12 кВт и СОР= 6) при таких же внешних условиях, но обеспечить Вам комфорт при температуре системы отопления 30℃ вряд ли смогут. А наши грунты не смогут обеспечить кипение хладагента выше -3℃.
Преимущества нашей технологии:
Цена на оборудования ниже
Стоимость внедрения ниже.
Надежность выше.
Эксплуатационные расходы ниже.
Стоимость обслуживания ниже.
Экономия выше.