Опыт применения инверторного геотермального теплового насоса

ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ
Опыт применения инверторного
геотермального теплового насоса
Максим
Милько, Остап Кучерук
ООО «Тепловые насосы»
Киев, Украина
Новым этапом в развитии грунтовых тепловых насосов стало применение инверторных
технологий. Отличие инверторного теплового насоса от обычного, так называемого
«ломового» - в принципе работы основных элементов теплового насоса – компрессора,
и автоматики.
Применение тепловых насосов - новые проекты
В обычном тепловом насосе компрессор работает
в режиме «старт-стоп»: включился на полную мощность, поработал, выключился, подождал, и снова
включился на полную мощность. Такая технология
иногда требует применения больших (и дорогих)
буферных емкостей, и создает перепады в температурах теплоносителя, что негативно сказывается на
комфорте.
В инверторном теплонасосе используется частотный принцип регулирования мощности компрессора, тепловой насос меняет свою мощность,
подстраивая ее под нужды потребителя. Благодаря этому, значительно уменьшается количество
включений-выключений компрессора, повышается
его срок службы. Но, что особенно важно - инверторные тепловые насосы имеют значительно
лучший коэффициент энергоэффективности
(СОР). Например, модель инверторного теплового насоса NIBE F1255, по результатам тестирования популярных в Швеции производителей тепловых насосов, проведенного Шведским Агентством
Energimyndigheten, была признана лучшей в категории самый высокий годовой коэффициент преобразования (SCOP) [Подробней о тестировании было
написано в журнале «Тепловые насосы» №4, 2014].
Так, годовой коэффициент энергоэффективности SCOP у инверторного NIBE F1255 составил: при напольном отоплении SCOP=5, при
радиаторном отоплении SCOP=4,1, что существенно выше ближайшего по результатам теплового насоса Viessmann Vitocall 343-G с SCOP
равным 4,8 и 3,7 соответственно. Третью позицию заняла другая модель от NIBE - F1245-10
с SCOP равным 4,6 и 3,6. Заметим, что один
из производителей показал тепловой насос с
SCOP равным 3,5 и 3,0 соответственно! Огромная разница!
Инверторные технологии в грунтовых тепловых
насосах применялись и ранее. Например, шведская
компания NIBE, начиная с 2010 года, выпускала
инверторные грунтовые тепловые насосы модели
F1127 и F1227, но они были «не рекомендованы»
производителем к продаже на рынках стран СНГ.
Причиной послужила присущая «некачественная»
электроэнергия, и негативный опыт, полученный в
Белоруссии. Инверторная технология предъявляет
высокие требования к электроснабжению компрессора , требует особой автоматики.
В новых моделях инверторных тепловых насосов
NIBE F1255 и F1155, поступивших в продажу с конца 2013 года, проблема плохого электроснабжения
решена, эти модели были рекомендованы производителем NIBE к применению в странах СНГ.
Рассмотрим некоторые особенности работы инверторного теплового насоса на примере грунтового теплового насоса NIBE F1255-16, с максимальной тепловой мощностью 16 кВт. Эта модель имеет
встроенный бак горячей воды 180 литров. Для рассмотрения выбран тепловой насос, установленный в
Киевской области, и подключенный через Интернет
к серверу NIBE Uplink, что позволяет удобно рассматривать работу теплового насоса за все время с
момента запуска, и получать результаты в графическом виде. Тепловой насос используется на отопление и горячее водоснабжение, пиковым (бивалентным) догревателем является газовый котел,
подключенный под управлением теплового насоса.
Для того чтобы получить доступ к системе дистанционного управления NIBE Uplink необходимо
зарегистрироваться на сайте www.nibeuplink.com,
и ввести уникальный код соединения, который генерирует сам тепловой насос. Владелец теплового
насоса имеет возможность открыть доступ к данным
о своем тепловом насосе для других зарегистрированных пользователей NIBE Uplink, чем мы, с разрешения владельца, и воспользовались. Отметим, что
76
Февраль 2015
ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ
удобное дистанционное управление позволяет экономить значительные материальные и временные
ресурсы, идеально настроить систему, устраивать
«мозговой штурм» с помощью всего технического
персонала находящегося в офисе, при необходимости оперативно получить консультации у производителя. Рекомендуем!
Рисунок. 1
В случае пропадания электричества система
NIBE Uplink автоматически отправляет уведомление владельцу на его электронную почту. Наиболее
удобный способ наблюдения за работой теплового
насоса и системы в целом находится в меню «История». Здесь на одном графике можно посмотреть,
как изменялись основные параметры системы, например, температура в доме и температура на улице, в течение последнего дня, недели, месяца и
даже года (Рисунки 3-6).
Рисунок. 3
Рисунок. 5
Рисунок. 2
На главной странице NIBE Uplink, благодаря интуитивно понятным пиктограммам, компактно отображена основная информация о работе системы
отопления (Рисунок 1). Здесь пользователь может быстро узнать температуру в доме, на улице
и в баке горячей воды. Рядом, также при помощи
пиктограмм, отображается текущий режим работы
теплового насоса. Для того чтобы получить более
подробную информацию о работе теплового насоса
достаточно навести на условное обозначение компрессора, насоса рассольного контура или насоса отопления. Чтобы просмотреть все параметры в
табличном виде необходимо перейти в меню «Информация». Посмотреть, не было ли сбоев в работе
теплового насоса, например пропадания электричества, можно в меню «Сигнализация» (Рисунок 2).
Рисунок. 6
Благодаря меню «История» мы можем увидеть,
как тепловой насос модулирует частоту компрессора, подстраивая свою мощность под потребности
77
Применение тепловых насосов - новые проекты
Рисунок. 4
ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ
дома. Так при частоте компрессора 20 Гц тепловой
насос NIBE F1255-16 имеет тепловую мощность около 4 кВт, а при частоте 102Гц – 16 кВт. Из графика
видно, что при температуре на улице около нуля градусов тепловой насос работает со средней частотой
компрессора 77 Гц, то есть примерно на 75% от своей максимальной мощности.
На графике изменения частоты компрессора видны кратковременные понижения частоты. В это время тепловой насос грел встроенный бойлер горячей
воды, и компрессор автоматически переходил на частоту 35 Гц. Из рисунка 7 видно, что тепловой насос
в течение сегодняшнего дня поддерживал комфортную для владельца температуру в доме 24 градуса.
Тот факт, что частота компрессора ни разу не опустилась ниже 20 Гц, говорит о том, что включенийвыключений сегодня не было.
Рисунок. 7
Можно сделать выводы:
• тепловой насос NIBE F1255-16 работает правильно: корректно подстраивает свою мощность под нужды дома, и не допускает частых выключений компрессора;
Рисунок. 8
• тепловой насос будет служить очень долго.
Как известно, оборудование максимально
изнашивается при пуске, потому чем меньше
у оборудования циклов включений-выключений (тактов), тем дольше оно работает.
Несмотря на частое пропадание электричества, присущее всем стройкам, согласно нашим наблюдениям (Рисунки 8-9), инвертор
запускается в 5 раз меньше, а значит и срок
службы инверторного теплового насоса более чем в 5 раз превосходит срок службы
обычного «ломового» теплового насоса!
Применение тепловых насосов - новые проекты
Рисунок. 9
Приглашаем на семинары по тепловым насосам NIBE,
которые будут проводиться в Киеве начиная с марта 2015 года.
На семинарах в том числе будет представлен инверторный
тепловой насос NIBE F1255-16.
Узнайте подробнее по
телефону в Украине
(044) 229 55 69
78
Февраль 2015