Традиционные системы нагрева основаны на сжигании жидкого топлива или газа с целью получения тепловой энергии. Также есть модели, которые преобразуют электрическую энергию и получают тепло. Однако в тепловых насосах энергия используется не с целью производства тепла, а с целью его переноса от внешней среды. На объектах, где энергоресурсы ограничены, данные устройства весьма уместны, и используются они для обогрева помещений и нагрева воды.
Компания Mitsubishi Electric представляет на рынок тепловые насосы «Экодан». Они предназначаются специально для загородных домов и других сооружений, где необходимо обеспечить отопление, однако подобной возможности нет по причине отсутствия дешевых энергоносителей (газ, жидкое топливо). Также применение тепловых насосов данного бренда уместно в местах, где сильно ограничена мощность подводимой электросети.
Самая большая производительность системы «Экодан» достигает значения 14 кВт. Этой мощности достаточно для того, чтобы компенсировать количество теплоты, которое теряется в загородном доме в холодное время суток. Если же мощности будет недостаточно, то ее всегда можно дополнить благодаря возможности каскадного соединения нескольких систем.
Тепловой насос «Экодан» представляет собой несколько агрегатов:
- Наружный блок, который очень сильно напоминает обычный внешний блок стандартного кондиционера;
- Внутренний блок – гидромодуль, который нагревает воду.
Оба блока снабжаются конкретными устройствами контроля, регулирования и управления. Установка данной системы почти ничем не отличается от монтажа обычной сплит-системы – произвести данную процедуру сможет любая климатическая компания. Сложностью, однако, отличается проектирование ГВС и системы отопления из отдельных компонентов: к гидромодулю подключаются трубы отопления (прямая и обратная), а также система распределения воды, которая предназначена для санитарных нужд.
Гидромодуль «Экодан» - в конструкции присутствует накопительный резервуар на 200 л. для горячего водоснабжения
В едином контуре могут быть два разных по типу нагревательных прибора: теплые пол (напольное покрытие) и радиаторы. Для этого гидромодуль снабжается автоматикой двухзонной регулировки. Это позволяет, к примеру, поддерживать температуру теплоносителя в радиаторах +60 С, а в поле – +30 С. Дополнительную гибкость обретает система благодаря возможности изменения температуры по таймеру для каждой зоны раздельно.
Также тепловой насос «умеет» поддерживать стабильную температуру воды, которая подается в отопительные приборы. При этом есть функция «погодозависимого отопления», в соответствии с которой температура жидкости в отопительных приборах будет меняться в зависимости от температуры воздуха на улице. Пользователи имеют возможность программирования зависимости между температурой наружного воздуха и температурой воды в радиаторах. Но при этом достаточно сложно определить идеальное соответствие для объекта. Как правило, параметры взаимосвязи приходится корректировать очень часто. Технологи компании Mitsubishi Electric понимают эту сложность, и поэтому они разработали специальный режим, при котором система автоматически адаптируется. Контроллер производит замер и сохраняет текущий параметр температуры воды – теплоносителя, а также температуру воздуха за окном и в помещении, динамические изменения данных температур. Имея эти данные, программа производит вычисления требуемой производительности и прогнозирует ее значение. Этот режим позволяет еще больше экономить, сохраняя при этом комфорт в жилищи, а также делает процесс эксплуатации более удобным
Наружные блоки для насосов бывают двух разных версий:
- Серия Power Inverter, отличающая высокой эффективностью;
- Серия Zubadan Inverter, характеризующаяся возможностью стабилизации теплопроизводительности.
Указанные серии моделей могут работать при температуре воздуха за окном не ниже -20 и -25 С соответственно. Если предполагается использование этих систем в регионах, где температура может опускаться ниже данных значений, то нужно комбинировать тепловой насос «вода-воздух» вместе с классической системой теплоснабжения. Это может быть обычный бойлер на твердом или жидком топливе. За счет этого будет достигаться минимизации энергозатрат альтернативной системы, поскольку в основное время будет работать тепловой насос. Дополнительная система будет включаться в работу лишь тогда, когда температура за окном будет опускаться ниже -20 С, и в качестве резерва.
Подобные системы известны как бивалентные, а значение температуры, при котором необходимо подключение дополнительной системы, является точкой бивалентности. Всего есть 4 типа взаимодействия тепловых насосов с вспомогательными системами. Первый из них основывается на температуре наружного воздуха, а вернее на ее изменении. Логика такова: когда температура на улице опускается ниже точки бивалентности, активируется вспомогательная система. Второй способ, принимая во внимание цену энергоносителей, позволяет переключаться на дополнительный источник тепла. Для этого пользователю необходимо указать цены всех видов топлив: твердого, жидкого, газа, а также цену на электроэнергию. Программное обеспечение системы автоматически определит самую оптимальную точку бивалентности. Третий способ предполагает переключение режимов отопления в зависимости от эквивалентного объема выбросов углекислого газа, который попадает в атмосферу. Четвертый способ позволяет активировать вспомогательную систему отопления по сигналу. Это может быть таймер, который задает временную зону действия низкого тарифа на электроэнергию (обычно цены на электроэнергию низкие в ночное время).
Гидромодули «Экодан» могут выпускаться без накопительного бака. Они предназначаются для увеличения тепловой производительности системы в доме. Объединив в одно целое (в каскад) до шести одинаковых насосов, можно обеспечить теплопроизводительность системы до 84 кВт. Система будет автоматически вычислять оптимальный момент для отключения или включения ступеней. При этом инженеры предусмотрели возможность периодического изменения последовательности включения систем, благодаря чему выработка ресурса агрегатов выравнивается. Более того, если один прибор выйдет из строя, система автоматически заменит его другим тепловым насосом, если тот будет не задействован в каскаде.
Гидромодуль «Экодан» без накопительного резервуара для горячего водоснабжения
Надежность данной системы отопления обеспечивается благодаря эффективному делению установки на несколько гидравлических контуров, которые независимы между собой по теплоносителю. Благодаря этому продуманному нюансу система будет работать даже в том случае, если один из приборов выйдет из строя.
Гидромодули выпускаются в разных модификациях, и они «умеют» готовить горячую и холодную воду. Если на место отопительных приборов установить фэнкойлы, а не радиаторы, то без больших дополнительных финансовых затрат можно увеличить функционал систем, создав возможность охлаждения воздуха.
Внутренний блок «Экодан» оснащается удобным пультом управления с большим экраном и яркой подсветкой. Ясные и крупные символы позволят даже новичку разобраться в работе прибора. В качестве дополнения к базовым режимам отопления и горячего водоснабжения были созданы возможности управления зонами отопления раздельно. Также предусмотрена возможности настройки взаимодействия с дополнительной системой отопления, дежурное отопление, режим обеззараживания в баке ГВС воды, индикация кодов, определяющих причины неисправности системы, таймер автоматической работы отопительной системы и функция сушки бетонной стяжки.
В некоторых случаях гидромодуль может быть установлен в помещениях, из которых осуществлять управление системой не очень удобно. В этом случае его (пульт) можно снять и переместить на другое место, однако расстояние до корпуса должно быть не более 500 метров. К тому же, в комплект поставки входит дополнительная система дистанционного управления. Она включает в себя приемопередатчик и радиопульт с датчиком, который предназначается для поддержки заданной температуры.
Пульты управления системами «Экодан», слева направо: проводной, беспроводной с приемником сигналов
Контроллер внутреннего блока оснащается специальным разъемом для карты памяти. Она необходима для начальной настройки системы, а также для того, чтобы рабочие параметры сохранялись автоматически. Каждые 5 минут происходит сохранение информации:
- Длительность оттаивания внешнего блока;
- Общая наработка;
- Коды неисправностей;
- Данные температурных датчиков;
- Статус внешних сигналов.
В комплекте карта памяти объемом 2 Гб поставляется, и ее вполне достаточно для выполнения своей функции. Рабочие параметры хранятся на флэшке в течение 30 дней. Максимальный объем карты памяти, которую можно использовать в системе, составляет 32 Гб.
Дабы доказать рациональность применения данных технологий, компания Mitsubishi Electric предоставляет программу расчета эффективности использования тепловых насосов, причем эта программа совершенно бесплатна. С высокой точностью программа позволяет оценить потери тепла здания с учетом параметров заданного региона и ограждающих конструкций. В алгоритме вычислений также предусматривается потребность людей в горячей воде для разных нужд.
Скриншоты программного обепечения для определения экономической эффективности теплового насоса «Экодан»
С помощью программы пользователь выполнит расчет капитальных и эксплуатационных затрат систем на базе насоса «воздух-вода», а также двух обычных систем, которые получают тепло посредством сжигания жидкого и твердого топлива. При сравнении вариантов, во внимание принимаются затраты на оборудование и цены теплоносителей (стоимость дизельного топлива, электроэнергии и газа), а также коэффициент их годового удорожания.
С помощью предоставленной программы достаточно легко подобрать самую оптимальную модель наружного агрегата Mitsubishi Electric и вспомогательного источника тепла, который будет применяться в бивалентной системе. Если расчет покажет, что теплопотери здания больше, чем Вы ожидали увидеть, то задуматься нужно не только об увеличении мощности отопительной системы, но и об улучшении изоляции самого здания.
Mitsubishi Electric изготавливает разные типы гидромодулей. Модели EHST и EHSC обладают встроенным теплообменником типа «фреон-вода». Они могут подключаться к конкретным тепловым насосам: ZUBADAN Inverter PUHZ-SHW, POWER Inverter PUHZ-SW. Модели EHPX и EHPT не обладают встроенным теплообменником и комбинируются с другими насосами: ZUBADAN Inverter PUHZ-HW; POWER InverterPUHZ-W .
Гидромодуль ERSC–VM2B работает в режиме охлаждения и нагрева.
Скачать брошюру о тепловых насосах Mitsubishi Electric
Устройства «Экодан» содержат компоненты:
- Управляющий контроллер PAC–IF051B-E;
- Трехходовой клапан (EHST и EHPT);
- Накопительный бак, емкость которого составляет 200 литров (EHST и EHPT);
- Насос циркуляционный первичного контура;
- Электрический нагреватель, мощность которого достигает 3 кВт.