Дайджест № 2 (5) / 2012

А. В. Суслов. Проблема маркетинга воздушных тепловых насосов в России

О. Кучерук. Доклад «Состояние и перспективы внедрения инженерных систем на тепловых насосах»

Решения Emerson Climate Technologies: Установки кондицио-нирования воздуха с непосредственным кипением хладагента

Н. В. Шилкин. Опыт реализации системы отопления на базе теплонасосных установок в коттеджном поселке

Научно-техническая конференция «Теплонасосные технологии в Украине. Состояние и перспективы внедрения»

23-25 мая 2012 г.Институт технической теплофизики НАН Украины,

Киев, Украина

ПЕРВОЕ СООБЩЕНИЕ

ОРГАНИЗАТОРЫ КОНФЕРЕНЦИИ

Национальная академия наук Украины, Институт технической теплофизики При поддержке:Государственного агентства по энергоэффективности и энергосбережению УкраиныМинистерства регионального развития, строительства и жилищно-коммунального хозяйства УкраиныМинистерства энергетики и угольной промышленности УкраиныГосударственного агентства по вопросам науки, инноваций и информатизации УкраиныГосударственного фонда фундаментальных исследований Украины

Председатель: Долинский А.А академик НАН Украины, директор ИТТФ НАН УкраиныЗаместитель председателя: Басок Б.И., чл.-кор. НАН Украины,зам. директора ИТТФ НАН Украины Ученый секретарь конференции: Недбайло А.И., канд. техн. наук, старший научн. сотр.Технический секретар конференции: Лунина А.А., научн. сотр.Исполнительный секретарь конференции: ОлейникЛ.В.зав.отделомПЛИРИТТФНАНУ

ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ КОМИТЕТ

Приглашаем Вас принять участие в работе научно-технической конференции «Теплонасосные технологии в Украине. Состояние и перспективы внедрения»

(рабочее название)

ЦЕЛЬ КОНФЕРЕНЦИИ

Координация усилий ученых, инженеров, инвесторов и представителей профильных министерств в решении проблем модернизации коммунальной теплоэнергетики Украины путем применения теплонасосных техноло-гий с целью экономии природного газа, а также эффективного использования низкопотенциальных природ-ных и техногенных источников возобновляемой энергии. Обоснование областей энергетически и экономиче-ски эффективного использования теплонасосных технологий.

ПРОБЛЕМАТИКА КОНФЕРЕНЦИИ

Процессы тепломассообмена и гидроаэродинамики в теплонасосных технологиях.• Теплообменное оборудование – грунтовые, водяные и воздушные теплообменники для теплона-сосных технологий.• Компрессионные и сорбционные тепловые насосы.• Низкотемпературные системы теплообеспечения с использованием альтернативных источников энергии. Теплонасосные системы горячего водоснабжения и кондиционирования.• Пилотные проекты теплонасосных технологий.

По вопросам относительно конференции обращаться в оргкомитет:

Тел./факс (+38044) 453-28-45, тел. (+38044) 453-28-52,

(+38044) 456-92-72, (+38044) 424-96-44

е-mail: plir@ittf.kiev.ua (Олейник Людмила)

НовостиGREE представляет тепловые насосы VERSATI класса «воздух-вода» 5

Презентация новой серии тепловых насосов MDV на выставке «Мир Климата 2012» 5

Гидромодули для тепловых насосов Mitsubishi Electric EHST, EHSC, EHPT, EHPX 5

Киев разработает план по энергоэкономии 6

Малоэтажная Россия встает в авангарде энергосбережения 6

Новый реверсивный чиллер Aermec с функцией рекуперации 7

Продажи тепловых насосов в Бельгии увеличились на 80% в 2011 году! 7

Проект реконструкции горячего водоснабжения в столице предложат инвесторам 7

Рейтинг геотермальных тепловых насосов в Австрии 8

Спад производства кондиционеров в Китае 9

Тепловые насосы на природном хладагенте 10

EHPA приглашает на свою 5-ю Европейскую конфе-ренцию по тепловым насосам, которая состоится в Милане

12

Собрание EHPA за круглым столом: заинтересованные стороны признают власть тепловых насосов 12

Dimplex продлевает гарантийный срок на установлен-ных тепловых насосов до 5 лет 12

Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. делает инверторные технологии доступнее 12

АналитикаО. Кучерук. Доклад «Состояние и перспективы вне-дрения инженерных систем на тепловых насосах» 13

А. В. Суслов. Проблема маркетинга воздушных тепло-вых насосов в России 15

Полемика«Тепловые насосы в российских домах: первый опыт» 20Тепловые насосы с воздушным источником теплоты: аргументы ЗА и ПРОТИВ, и некоторые соображения для специалистов

23

Обзор рынка тепловых насосовРынок тепловых насосов в Норвегии 25

Тепловые насосы в системах отопленияН. В. Шилкин. Опыт реализации системы отопления на базе теплонасосных установок в коттеджном поселке

27

Опыт компании MITSUBISHI ELECTRIC по внедрению тепловых насосов на юге России 31

Опыт применения воздушных тепловых насосов Octopus в климатических условиях Киева 33

Казахстан: введен в эксплуатацию один из крупней-ших объектов с воздушными тепловыми» насосами на территории СНГ

35

Новые технологии в сфере теплонасосной техники

Решения Emerson Climate Technologies: Установки кондиционирования воздуха с непосредственным кипением хладагента

36

ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫДайджест № 2 (5) / 2012

Учредитель и издатель: ООО ЭСКО «Экологические Системы»

Главный редактор:Василий Степаненко

Ответственный редактор:Елена Ряснова

Редакционный совет: Александр Викторович Суслов, заместитель главного редактора журнала «Тепло-вые насосы», Москва, РФ.

Александр Владимирович Трубий, специалист ООО «Сантехник ЛТД и К», Киев, Украина.

Виктор Федорович Гершкович, к.т.н., член-корреспондент Украинской Академии Архитектуры, директор ЧП «Энергоминимум», Киев, Украина.

Николай Маранович Уланов, к.т.н., начальник КБ института теплофизики АНУ, Киев, Украина.

Константин Константинович Майоров, главный редактор журнала «Энергосбережение», Донецк, Украина.

Сергей Викторович Шаповалов, главный редактор журнала «Энергоаудит»,Тольятти, РФ.

Виталий Дмитриевич Семенко,генеральный директор Центра внедрения энер-госберегающих технологий «Энергия планеты», заслуженный энергетик Украины, почетный энер-гетик Украины, почетный энергетик СНГ,Киев, Украина.

Юрий Маркович Петин,генеральный директор ЗАО «Энергия», Новоси-бирск, Россия.

Валерий Гаврилович Горшков,главный специалист ООО «ОКБ Теплосибмаш», Новосибирск, Россия. Редакция:Виктория Артюх, Алина Ждамирова, Ольга Дзюба, Александр Пруцков.

Адрес редакции:Украина, 69035, г. Запорожье, пр. Маяковского 11.

тел./факс: (+38061) 224-66-86e-mail: tn@esco.co.uawww.tn.esco.co.ua

За достоверность информации и рекламы ответ-ственность несут авторы и рекламодатели.

Редакция может не разделять точку зрения авторов статей.

Редакция оставляет за собой право редактировать и сокращать статьи.

Все авторские права принадлежат авторам статей.

Добрый день, уважаемые коллеги!

Слова «Тепловой насос», «Теплонасосная станция» - все чаще можно слышать в газетах и журналах, по радио и теле-видению, от монтажных организаций и от обычных потребителей. Новая технология, которая быстро набирает популярно-сти на рынке отопительной техники Украины, стучится в наши дома. И очень важно, чтобы эта технология уже на первом этапе начала оправдывать наши ожидания и приносить экономию тем, кто решил использовать энергию природы. С целью ознакомления широкой аудитории потребителей с современным состоянием рынка тепловых насосов в Украине, редакция журнала «Тепловые насосы», совместно с компанией ООО «Сантехник ЛТД и Ко» проводят обзор рынка Украины.

Мы ожидаем информацию от компаний и организаций, которые, представляют на рынке Украины оборудование и тех-нологии тепловых насосов для промышленности, энергетики, жилых и офисных зданий, коттеджей, супермаркетов, склад-ских помещений и др. Консолидация усилий по развитию теплонасосных технологий поможет обеспечивать все больший уровень доверия и продвижения тепловых насосов в Украине.

Анкета

1.Наименование компании, краткая информация:

2.Профиль компании: основное направление деятельности, сколько лет занимается внедрением систем тепловых насосов

3. Количество установленных (реализованных систем) тепловых насосов

Тип тепловых насосов Тепловая мощность установленных систем, кВт

до 17 17-70 70-150 более 150

Воздух-воздух

Воздух-вода

Рассол (вода) - вода

Вода - воздух

4.Режим работы:«указать к-во объектов или систем»

моновалентный бивалентный газ, электро, твердое топливо, жидкое топливо

5.Режим работы для систем:«указать к-во объектов или систем»

отопление ГВС охлаждение

6. Тип объекта: «указать к-во объектов или систем»

коттеджное строительство

промышленность

административные здания

торгово-развлекательные комплексы

учебные заведения

офисные здания, другое

7. Ваш комментарий по состоянию рынка тепловых насосов Украины:

8. Тепловые насосы, каких производителей используются в монтаже

9. Если компания является производителем или представителем бренда, просим, по возможности, предоставить информацию о ряде тепловых насосов, технические характеристики, фотографии моделей , ценовая политика (в приложение к анкете).

10. Представитель компании, предоставившей информацию:

Контактные данные, должность:

Заполненную анкету просим направлять:

по факсу: (061)2246686

по e-mail: tn@esco.co.ua

Электронную версию анкеты для заполнения можно скачать здесь.

5

№ 2 (5) / 2012 www.tn.esco.co.ua

GREE представляет тепловые насосы VERSATI класса «воздух-вода»

Компания GREE представляет в СНГ систему VERSATI, способную не только круглый год поддержи-вать в помещении комфортную температуру, но и нагревать воду для бытовых нужд. Использование передовых технологий GREE по-зволило создать высокоэффектив-ную, экономичную в использова-нии, безопасную для окружающей среды и при этом очень компакт-ную многофункциональную систе-

му.

Сердце системы VERSATI — тепловой насос «воз-дух — вода». Вода, охлажденная или подогретая с его помощью до нужной температуры, может ис-пользоваться в гидравлических системах холодо- и теплоснабжения, горячего водоснабжения. С систе-мой VERSATI предлагается использовать фэнкойлы различного типа и мощности, «теплые полы», мож-но встроить в нее накопительный водяной бак, под-ключить солнечные батареи.

В системе VERSATI используется озонобезопас-ный фреон R410A. Рабочий диапазон температуры наружного воздуха: от –20 до +48°C. Предлагаются модели производительностью от 6 до 15 кВт.

Источник: planetaklimata.com.ua

Презентация новой серии тепловых насосов MDVна выставке

«Мир Климата 2012»

Моноблочные ТН MDV серии RSJi имеют элегант-ный дизайн, предназначены для установки внутри помещения и работы в системе ГВС. Оптимально подходят для использования в загородных домах, небольших гостиницах, ресторанах.

Минимальные затраты при монтаже тепловых насосов такой конструкции позволяют снизить ка-питальные затраты, а высокая энергетическая эф-фективность – уменьшить эксплуатационные рас-ходы.

Накопительный бак интегрирован непосред-ственно в декоративный корпус теплового насоса. Исключительная теплоизоляция бака (высокоэф-фективная теплоизоляция из сополимера цикло-пентана) гарантирует, что даже без использова-

ния подогрева воды температура в нем опускается всего лишь на 5°С в день. Полнофункциональ-ная система автоматизирован-ного управления имеет простой интерфейс и расположена непо-средственно на лицевой пане-ли агрегата. Она реализована в виде встроенного контроллера с LCD-дисплеем. Тепловые насосы имеют функцию автоматической дезинфекции воды в баке (нагрев воды до +70°С и поддержание этой температуры в течение по-лучаса), а также функции автома-тической оттайки и защиты, в том числе, предохранительный кла-пан и встроенное УЗО.

Использование хладагента R-134а гарантирует устойчивую работу при кри-тических условиях эксплуатации, например, при температуре наружного воздуха до +52°С. Возду-ховоды для подачи и удаления воздуха могут быть длиной до 5 метров, так как внешнее статическое давление вентилятора 30 Па.

Тепловой насос может работать в двух режимах: экономичный и гибридный. При работе в экономич-ном режиме температура воды 38-60(70)°С. Тем-пература наружного воздуха -7 – +43°С. При экс-плуатации в гибридном режиме температура воды 38-60(70)°С. Температура наружного воздуха -30 – +43°С.

Встроенные электрические водонагреватели по-зволяют устойчиво работать при самых низких тем-пературах наружного воздуха до -30°С. А встро-енный магниевый анод предотвращает появление коррозии. Переключение между режимами работы тепловой насос - ТЭН происходит автоматически в зависимости от наружной температуры воздуха. Потребляемая мощность в режиме теплового насо-са – 500 Вт, в гибридном до 3000 Вт.

Источник: www.jac.ru

Гидромодули для тепловых насосов Mitsubishi Electric EHST, EHSC, EHPT,

EHPX

Мировой поставщик тепловых насосов премиум класса, компания Mitsubishi Electric, начинает по-ставки в страны СНГ гидромодулей для тепловых насосов «воздух-вода» серий EHST, EHSC, EHPT и EHPX.

Гидромодули Mitsubishi Electric EHST и EHSC имеют встроенный теплообменник «фреон-вода» и предназначены для подключения к тепловым насо-сам POWER Inverter PUHZ-RP и ZUBADAN Inverter PUHZ-HRP. Гидромодули Mitsubishi Electric EHPT и EHPX не имеют встроенного теплообменника «фреон-вода» и комбинируются с тепловыми насо-сами POWER Inverter PUHZ-W и ZUBADAN Inverter PUHZ-HW.

6НОВОСТИ

Гидромодули Mitsubishi Electric для тепловых на-сосов «воздух-вода» производятся уже несколько лет, однако только сейчас компания решила от-крыть официальные поставки в страны СНГ.

Источник: planetaklimata.com.ua

Киев разработает план по энергоэкономии

В 2012 году Киевская городская государствен-ная администрация совместно с Агентством США по международному развитию (USAID) разработает Муниципальный энергетический план.

Это новая система работы, которая предусматри-вает усовершенствование общегородской инфор-мационной системы энергоменеджмента и управ-ления движением энергетических, материальных и финансовых потоков, информирует пресс-служба КГГА.

Такую систему предполагается создать на вы-полнение инициативы «Экономная энергетика» Стратегии развития Киева до 2025 года. Среди первоочередных мероприятий плана - проведение энергетических аудитов и аудитов теплоснабжения 10-ти жилых домов и 10-ти типовых бюджетных учреждений.

По результатам работы будут разработаны ин-вестиционные проекты по модернизации систем теплоснабжения многоэтажных домов столицы. Планируется, что в результате проведения меро-приятий использования тепловой энергии заведе-ний коммунальной сферы и жилых домов снизится на 30-50%.

Кроме того, по данным Главного управления энергетики, энергоэффективности и энергосбере-жения, для реализации задач Стратегии введут пи-лотные проекты по реконструкции систем горячего водоснабжения 6 типичных девятиэтажных и шест-надцатиэтажных жилых домов столицы. Согласно плану мероприятий там установят тепловые насо-сы, что позволит снизить зависимость от централи-зованного теплоснабжения не менее чем на 50%. Впоследствии такая система заработает в более 2000 домов Киева.

«Реализация мероприятий по проведению энер-гетических аудитов позволит разработать проекты модернизации теплоснабжения и провести меро-приятия по энергосбережению. Это позволит суще-

ственно уменьшить расходы жителей и учреждений столицы на отопление. Ожидается, что благодаря проведенным мероприятиям, энергозатраты бу-дут уменьшены на 30-50%», - отметил глава КГГА Александр Попов.

Напомним, что общей задачей внедрения иници-ативы «Экономная энергетика» Стратегии развития Киева до 2025 года является реализация задачи общеевропейской программы «20/20/20», которая предусматривает к 2020 году сокращения выбросов парниковых газов на 20%, уменьшение энергоем-кости ВРП на 20% и обеспечения 20% энергии из зеленых и альтернативных источников.

Источник: kievvlast.com.ua

Малоэтажная Россия встает в авангарде энергосбережения

В конце февраля 2012 года в Ленинградской области заверши-лось строительство первого в Рос-сии коттеджного поселка, полно-стью оснащенного светодиодным освещением. Данные устройства потребляют в 3-5 раз меньше элек-трической энергии, чем ламповые источники света аналогичной мощ-ности. Внедрение светодиодного освещения на этапе строительства позволяет достигать высвобожде-ния электрической мощности, сни-жения эксплуатационных затрат на

обслуживание и за счет этого в будущем сокращать общие затраты потребителей на оплату электроэ-нергии, заявил исполнительный директор Союза строительных организаций Ленинградской области Сергей Чусов .

Популярность малоэтажных домов уверенно растет на протяжении всех последних лет. Наря-ду с рядом преимуществ такая недвижимость имеет один серьезный недостаток. Как правило, коттед-жу в силу его автономности и наличия значитель-ного числа различной техники требуется большее количество энергии, чем квартире в многоэтажном доме. Однако эта проблема решаема. Более того, собственный дом дает возможность шире исполь-зовать современные технологии, самостоятельно управляя процессом энергосбережения. Например, в 2011 году компания Данфосс выпустила на рынок обновленный комплект терморегулирующего обо-рудования для частных домов. Преимущество таких терморегуляторов по сравнению с существующими на рынке аналогами обеспечивает возможность ми-нимально ограничить подачу теплоносителя в ра-диатор либо перекрывать его совсем.

При этом система отопления остается в рабочем состоянии. Это особенно актуально для собствен-ников частных домов и коттеджей, где, как прави-ло, большие площади и часть из них регулярно не используется. Экономия тепла может составлять от 20 до 40 процентов, рассказывает Александр Дуб-няков, руководитель направления «Радиаторные терморегуляторы» компании Данфосс.

7

№ 2 (5) / 2012 www.tn.esco.co.ua

Также практически в каждом частном доме мож-но установить систему вентиляции с рекуператором тепла. По сути, это теплообменник, который ис-пользуется для обогрева воздуха, поступающего с улицы. Наконец, домовладелец имеет возможность использовать альтернативные источники энергии.

В Европе полно коттеджей, чьи хозяева вообще не платят ни за электричество, ни за тепло, ни за горячую воду. Они даром берут эти коммунальные услуги у солнца, поясняет вице-президент Нацио-нального агентства по малоэтажному и коттеджно-му строительству Валерий Казейкин.

Первые опытные объекты подобного рода стро-ятся сейчас и в России. Причем дома с солнечны-ми батареями могут успешно эксплуатироваться практически в любом регионе России. И даже са-мый холодный климат не является помехой для ис-пользования альтернативных источников энергии. Например, одним из основных элементов системы отопления проекта Active House, реализованного в Наро-Фоминском районе Московской области, стал геотермальный тепловой насос Danfoss.

Данное устройство использует энергию земли для отопления, горячего водоснабжения и охлаж-дения здания. Такая техника позволяет сократить затраты на энергию на 75 процентов по сравнению с дизельным топливом и электричеством. Грамот-ное применение современных технологий позволя-ет хозяину даже самого большого коттеджа платить минимальные средства за потребляемую энергию.

Источник: www.danfoss.ru

Новый реверсивный чиллер Aermec с функцией рекуперации

Ведущий европейский производитель систем кондиционирования, компания Aermec, запустил в производство новую холодильную машину / тепло-вой насос Aermec NRP. Данные агрегаты обладают существенно расширенными возможностями для многоцелевого использования. В частности суще-ствуют модификации чиллеров Aermec NRP, которые укомплектованы для работы с четырех трубными системами, что позволяет одновременно работать, как на охлаждение, так и на отопление.

Рисунок. Чиллер Aermec NRP

Существует возможность заказа Aermec NRP, как в исполнении ON/OFF, так и с инверторным приво-дом компрессора. Кроме того холодильные машины / тепловые насосы Aermec NRP доступны для заказа в исполнении с низким уровнем шума.

В новой серии холодильных машин компания Aermec применила все последние разработки в об-ласти управления и диспетчеризации. В частности, как опция предлагается новейшая система управ-ления и контроля через интернет AerWeb300. Так-же компания специально для чиллера NRP выпу-стила новые систему снижения пикового тока DRE 281/1801 и систему перефазировки тока RIF 54/94. Диапазон мощности новых чиллеров Aermec NRP от 43 до 430 кВт в режиме охлаждения и от 46 до 544 кВт в режиме отопления. Aermec NRP будет досту-пен для заказа на территории СНГ начиная с марта 2012 года.

Источник: planetaklimata.com.ua

Продажи тепловых насосов в Бельгии увеличились

на 80% в 2011 году!

2011 год стал выдающимся годом для сегмента тепловых насосов в Бельгии. По сравнению с 2010 годом, количество продаж увеличилось на 80%. Эта позитивная новость была опубликована Ассо-циацией теплотехники Бельгии (the Association for Thermal Techniques of Belgium - ATTB). В целом, в 2011 году, сектор теплоснабжения оставался ста-бильным, без существенного роста. Поэтому зна-чительный рост тепловых насосов на бельгийском рынке стал еще более знаменательным событием.

Так, по сравнению с продажами 2500 единиц в 2009 году и 3000 единиц в 2010 году, в 2011 году в Бельгии было продано 6000 тепловых насосов. 75% из них составили тепловые насосы класса «воздух-вода», а 25% - тепловые насосы класса «воздух-воздух».

Одной из причин этого позитивного результата можно назвать отмену фискального налога. Осо-бенно удачным, для сектора тепловых насосов, стал декабрь 2011 года, когда продажи выросли на 100% по сравнению с декабрем 2010 года.

Источник: www.ehpa.org

Проект реконструкции горячего водоснабжения в столице

предложат инвесторам

Инвестиционный проект реконструкции систем горячего водоснабжения жилых домов с примене-нием возобновляемых источников энергии будет предложен инвесторам первого Киевского инвести-ционного форума. Модернизация систем водоснаб-жения и водоотведения, создание первоклассной инфраструктуры и снижение расходов энергоре-сурсов определены ключевыми задачами Стратегии

8НОВОСТИ

развития Киева до 2025 года. Об этом УНН сообщи-ли в пресс-службе КГГА.

«Это пилотный инвестиционный проект, пред-усматривающий реконструкцию системы горячего водоснабжения в первых 6 многоквартирных домах столицы. Эффективная реализация проекта позво-лит усовершенствовать качество предоставления коммунальных услуг населению и модернизировать саму систему горячего водоснабжения, которая уже устарела и требует реконструкции. Проектом также предусмотрено, что тарифы для населения повы-шены не будут, а инвестор будет получать прибыль за счет снижения себестоимости услуг», - сказал первый заместитель председателя КГГА Александр Мазурчак.

Так, для подогрева воды в системе горячего во-доснабжения домов, вошедших в проект, планиру-ется установить 6 тепловых насосов «воздух-вода» общей мощностью 349,2 кВт. Годовой объем про-изводимого насосами тепла составит более 2 тыс. Гкал, чего достаточно для обеспечения горячей во-дой 6-ти многоэтажек. Кроме того, реконструкция оборудования будет иметь дополнительный эффект - позволит уменьшить выбросы СО2 от домов прак-тически в 2 раза, а именно: на 249 тонн в год.

По словам А.Мазурчака, в дальнейшем такие проекты будут разработаны практически для 2000 жилых домов столицы и предложены инвесторам. Стоимость реализации проекта составляет 4,9 млн. грн., Из них и бюджета Киева предусмотрено про-финансировать около 900 тыс. грн., остальные - средства инвесторов. Срок реконструкции системы составит 4 месяца. Первый инвестиционный проект реконструкции системы горячего водоснабжения будет включать 6 домов, расположенных на ул. Ав-тозаводской, Нижнеюрковской, Милютенко, Суво-рова, Коломойской и Воздухофлотском проспекте. Планируется, что обслуживание оборудования по-сле реконструкции будет осуществляться центра-лизованно энергоснабжающими организациями и коммунальными службами города.

Напомним, Киевский инвестиционный форум состоится 29 марта 2012 года. Во время форума презентуют инвестиционный потенциал Киева и конкретные проекты развития городской инфра-структуры. Уже сегодня около 100 иностранных ин-весторов подтвердили свое участие в форуме.

Источник: www.unn.com.ua

Рейтинг геотермальных тепловых насосов в Австрии

Австрийское энергетическое агентство провело исследование более 30 популярных в Европе моде-лей тепловых насосов с рассольным контуром - так называемых «геотермальных, или грунтовых тепло-вых насосов». От каждого популярного производи-теля тепловых насосов в рейтинге рассматривалось ограниченное количество топовых моделей. При этом основным критерием оценки выступила эф-фективность теплового насоса согласно современ-ным европейским стандартам EN14511 и EN255.

Наивысшую оценку получили: австрийский те-пловой насос OCHSNER-GMSW10 plus S, и шведские теплонасосы NIBE F1145-12, NIBE F1140-6 и NIBE F1240-10*. Причем первая пара имеют одинаковую эффективность COP=5,1. А вторую пару моделей сам производитель NIBE относит к предыдущему поколению, и уже снял эти модели с производства, обновив серии 1140 и 1240 на, соответственно, се-рии 1145 и 1245. Коэффициент полезного действия лидеров составляет 5,1 — это максимальное значе-ние в рейтинге. Что касается затрат на их приоб-ретение - тепловые насосы NIBE весьма конкурен-тоспособны по сравнению с теплонасосами других производителей.

Жители Австрии могут купить данную модель NIBE за 8 069 евро, в то время как стоимость тепло-вых насосов других марок, также попавших в рей-тинг, достигает 10 000 евро. Примечательно, что льготная ценовая политика производителя в стра-нах СНГ позволяет приобрести, например, лидер рейтинга тепловой насос NIBE F1145-12 в России за 7920 евро.

Производитель Модель Эффек-тивность

OCHSNER GMSW 10 plus S 5,1

NIBE (KNV*) F1145-12 5,1

NIBE (KNV*) F1140-6 5,0

NIBE (KNV*) F1240-10 5,0

HELIOTHERM HP16S18W-M-WEB 4,9

WATERKOTTE Ai1+5009.3 4,9

OCHSNER GMSW 10 plus 4,8

HOVAL Thermalia® 15HP 4,7

WEIDER SW 90 4,7

VIESSMANN Vitocal 300-G BW 106 4,7

Также рассматривались тепловые насосы про-изводства DIMPLEX, VAILLANT, IDM, OCHSNER, STIEBEL ELTRON, BOSCH, ELCO.

9

№ 2 (5) / 2012 www.tn.esco.co.ua

Спад производства кондиционеров в Китае

2011 год стал не слишком удачным для миро-вой экономики. Продолжается долговой кризис в Европе, развитые страны во главе с Соединенными Штатами понизили прогнозы экономического роста. Затронул кризис и экономику Китая. Чтобы предот-вратить инфляцию, правительство КНР понизило плановый рост ВВП до 9%.

Китай — крупнейший мировой производитель (и потребитель) кондиционеров, и процессы, происхо-дящие в этой стране, оказывают серьезное влияние на мировую климатическую индустрию. Кризисные явления привели к тому, что начиная с июля 2011 года продажи китайских кондиционеров резко пошли вниз. Это было крупнейшее падение спроса за период с июня 2009 года. В среднем объемы и производства, и продаж сократились более чем на 20%. Результатом стало падение котировок акций крупнейших компаний, а также сокращение на 20–35% производственных планов ведущих произво-дителей кондиционеров и компрессоров. Серьезной проблемой стал рост складских запасов, вызванный излишним оптимизмом производителей, почти на 30% увеличивших производство кондиционеров в 2010 году. По некоторым данным, с прошлого года

на складах осталось более 16 миллионов нераспро-данных изделий, что оказало сильное давление на производителей кондиционеров в этом году.

Рисунок 1. Объем и темпы роста китайского рынка кондиционеров.

Jahr Wasser/Wasser Jahr AZ

DV/Wasser Jahr AZ

min max Ø Anzahl min max Ø Anzahl2012 3.16 6.30 4.26 11 2.48 7.03 4.21 6 2011 2.48 5.77 3.86 11 2.45 5.73 3.80 7 2010 1.18 5.54 3.90 10 4.01 4.99 4.39 3 2009 3.84 4.82 4.31 5 4.42 4.45 4.44 2 2008 3.56 5.05 4.14 4 0.00 0

Jahr Luft/Wasser Jahr AZ

Sole/Wasser Jahr AZ

min max Ø Anzahl min max Ø Anzahl 2012 2.07 5.31 3.32 64 2.83 5.74 4.23 53 2011 1.38 5.13 3.14 73 2.18 5.63 4.09 77 2010 1.50 4.59 2.87 56 2.45 5.55 4.06 64 2009 1.58 4.46 3.02 30 2.48 5.54 4.08 43 2008 1.83 4.48 3.07 10 3.17 5.37 4.35 14

NIBE AB — европейский концерн, специализирующийся на производстве теплового оборудования. Тех-нологии компании позволяют создавать наиболее экономичные, безопасные и надежные отопительные при-боры. Данный производитель оборудования является лидером на рынке изделий для отопления в Сканди-навских странах, Польше и Чешской Республике. Материнская компания NIBE Industrier AB расположена в Швеции, там же находится и производство тепловых насосов. В 2009 году продажи компании составили 600 миллионов евро, или, в пересчете на победившие в рейтинге тепловые насосы NIBE F1145-12 – семьдесят пять тысяч теплонасосов по розничной цене.

Австрийское энергетическое агентство — некоммерческая научная ассоциация, действующая с 1977 года. Поддерживает интернет-портал topprodukte. at, который регулярно проводит исследования потребительских товаров, помогая выбрать наиболее безопасные и энергосберегающие продукты для дома и офиса.

* Реализуются в Австрии под местной торговой маркой KNV, принадлежащей концерну NIBE AB.

Источник: www.pea.ru/docs

Темпы ростаОбъем рынка

2005 2006 2007 2008 2009 2010 20110

10

Тем

пы р

оста

Объ

ем р

ынк

а

50

40

30

20

0

30

25

20

15

10

5

(миллионы штук)

10НОВОСТИ

Спаду продаж кондиционеров в Китае способ-ствовало и то, что в конце весны 2011 года завер-шилось действие нескольких правительственных программ, принятых в 2009 году и направленных на увеличение спроса на климатическое оборудо-вание. Сказались и негативные тенденции на рын-ке недвижимости Китая, усилившиеся во второй по-ловине 2011 года.

Погода также не благоприятствовала рынку кли-матического оборудования. В Восточном и Южном Китае лето было довольно прохладным, что не спо-собствовало росту продаж, а теплая зима привела к снижению спроса на тепловые насосы.

Проводимый правительством контроль цен при-вел к сокращению продаж коммерческих конди-ционеров. Кроме того, потребители серьезно оза-бочены негативными экономическими прогнозами и сокращают расходы.

Бремя нераспроданных запасов неизбежно вы-звало цепную реакцию: недостаток наличности у дистрибьюторов, сокращение фабричного произ-водства и образование невостребованных запасов комплектующих, в том числе компрессоров. Произ-водство компрессоров в период с октября по де-кабрь 2011 года сократилось на 20–30% по сравне-нию с тем же периодом предыдущего года.

Рисунок 2. Сравнение между мощностями по производству кондиционеров и

темпом производства медной трубки.

Сокращение производства привело к снижению спроса на медь и медную трубку. Это привело к географическому расширению спада — основные поставщики медной трубки расположены в Северо-Восточном Китае.

Источник: planetaklimata.com.ua

Март Апр. Май Июнь Июль Авг. Сент. Окт.

2011

0

1,000

800

600

400

200

1,400

2,000

1,800

1,600

1,200

-10

0

60

50

40

3020

10

90

80

70

(%)(10000 штук)

Мощности по производству кондиционеров

Темп производства медной трубки согласно SMM

Изменение объема производства к прошлому году

Тепловые насосы на природном хладагенте

Компания Star Refrigeration выводит свои тепло-вые насосы NeatPump на природных хладагентах на рынок СНГ. Данный продукт представляет собой природную альтернативу традиционным методам отопления систем средней и большой производи-тельности.

Меньший потенциал глобального потепленияТепловой насос использует отработанное тепло,

выделяемое в результате процесса охлаждения, которое в последующем используется для выработ-ки высокотемпературного тепла, подходящего для нагрева горячей воды до температуры 90°C. Дан-ное решение системы отопления обладает меньшим потенциалом глобального потепления, что, в свою очередь, снижает производственные расходы пред-приятия.

В тепловых насосах NeatPump применяется ам-миак, являющийся высокоэффективным природным хладагентом как для систем холодоснабжения, так и для тепловых насосов. Выброс углерода (соотно-шение СО2 (кг) на кВт отопления) системы в не-сколько раз меньше в сравнении с традиционными методами отопления (к примеру, бойлеры и тепло-вые насосы на HFC-HCFC-хладагентах).

Кроме того, тепловые насосы NeatPump могут применяться в качестве технического решения с 0% выброса углерода при условии получения элек-троэнергии из возобновляемых источников (к при-меру, энергия приливов /отливов; энергия ветра). При работе теплового насоса NeatPump на получе-ние воды с температурой 90°C достигается COP не менее 3,0, т.е вырабатывается три или более кило-ватт тепловой энергии на каждый киловатт потре-бляемой мощности.

В большинстве тепловых насосов в качестве хладагента используется гидрофторуглерод (HFC), имеющий коэффициент глобального потепления (Global Warming Potential (GWP)) в тысячи раз боль-ше в сравнении с углекислым газом, так как газы, попадающие в атмосферу в результате утечки либо при проведении сервисных работ оказывают влия-ние на глобальное потепление. К примеру, эффект

11

№ 2 (5) / 2012 www.tn.esco.co.ua

от выброса 1 кг. фреона R134a оказывает влияние на потепление такое же, как количество углекис-лого газа, выделяемое семейным автомобилем при пробеге 5000 миль (8,045 км).

Система теплового насоса большого жилого квартала, работающая на фреоне R134a, может привести к его утечке в годовом объеме порядка 500 кг., что приблизительно равняется выбросам углекислого газа автомобилем за пробег 2,4 млн. км. В тепловых насосах NeatPump используется ам-миак, являющийся озонобезопасным (нулевой по-тенциал глобального потепления (GWP= 0)).

Преимущества винтового компрессораНесмотря на то, что аммиак является давно

известным природным хладагентом, вследствие ограничений характеристик компрессорного обо-рудования данный газ не применялся с высокотем-пературными тепловыми насосами.

Из истории применения аммиака в тепловых на-сосах: компрессоры были ограничены поршневым типом, требующим постоянного технического об-служивания. Позднее на смену поршневым приш-ли двухвинтовые компрессоры, которые, однако, работают на пределах своих рабочих диапазонов, оказывая, тем самым, большую нагрузку на ротор и подшипники двигателя.

В тепловом насосе марки NeatPump применяет-ся винтовой компрессор марки Vilter, преимущества которого состоят в следующем:

уравновешенные силы компрессора — урав-• новешенные силы ротора двигателя, обе-спечивающие более продолжительный срок службы подшипников в сравнении с техноло-гией двухвинтовых компрессоров.рабочее давление — даже при нагреве воды • до температуры 90°C, компрессор работает с запасом по диапазону максимально допусти-мого рабочего давления, что, в свою очередь, повышает надежность системы и снижает тре-бования по техническому обслуживанию.автоматическая регулировка мощности — по-• средством переменной Vi и регулятора произ-водительности компрессора, круглогодично обеспечивается высокая эффективность ра-боты компрессора при его частичной нагруз-ке и изменении температуры конденсации и испарения.

Одноступенчатая установка (вода — вода) те-плового насоса марки NeatPump может применяться как для открытого, так и закрытого цикла нагрева воды. Производственная линейка установок тепло-вых насосов представлена 72 моделями для охлаж-дающей воды до температуры +4°C либо гликоля до 68°C и нагрева горячей воды до температуры 80°C. Производительность насосов: от 380 кВт до 2600 кВт. Двухступенчатые установки производи-тельностью до 6 MВт и максимальной температурой до 90°C. Кроме того, представлены комплектные бустерные системы для подсоединения к стороне нагнетания существующей холодильной установки предприятия.

Область применения тепловых насосовТепловые насосы NeatPump могут применяться

на производстве пищевой, молочной продукции, централизованного теплоснабжения, систем венти-ляции и кондиционирования, фармацевтических и нефтехимических производствах, также и при про-цессах сушки. В сравнении с альтернативными тех-нологиями, тепловые насосы NeatPump являются более эффективными, снижая расходы на последу-ющее сервисное обслуживание и обеспечивая воз-врат инвестиций как по новым проектам, так и по объектам, находящимся на реконструкции.

Если принять максимально низкую температу-ру подающей жидкости, то ключом эффективности тепловых насосов NeatPump будет возможность использования источника тепла с максимальной температурой. Это требует, в свою очередь, боль-шей аналитической работы в сравнении с проекти-рованием стандартной системы сжигания топлива. Однако компания Star Refrigeration в содружестве со своими партнерами по всему миру обладает до-статочными знаниями и ресурсами для реализации подобных проектов при создании оптимальных ре-шений систем отопления в соответствии с пожела-ниями Заказчика. Соответствующее применение системы может позволить сэкономить до 40% от производственных расходов предприятия.

Пищевая промышленность: примерыСистема отопления с насосами серии NeatPump

была смонтирована на заводе пищевых продуктов, расположенного в Великобритании. Данная систе-ма была установлена взамен применявшейся ранее системы парового отопления. Посредством приме-нения на объекте охлаждаемого водяного контура в качестве источника теплоты, тепловые насосы на-гревают воду системы отопления до необходимых 60°C, что сокращает ежегодные производственные расходы предприятия на 40%.

Централизованное теплоснабжениеЦентрализованное теплоснабжение (15 МВт)

в Норвегии обеспечивается тепловыми насосами серии NeatPump посредством извлечения тепла из морской воды и последующего нагрева воды в системе отопления до температуры 90°C. Дан-ная система позволяет сократить до 15% произ-водственных издержек предприятия в сравнении с альтернативными тепловыми насосами, которые используют HFC-хладагент. Применение аммиака в качестве хладагента также дает заказчикам уве-ренность в долговечности их инвестиций в сравне-нии с подобными решениями, где применяется HFC-хладагент.

Источник: www.advis.ru

12НОВОСТИ

EHPA приглашает на свою 5-ю Европейскую конференцию

по тепловым насосам, которая состоится в Милане

Переведено энергосервисной компанией«Экологические Системы»

Европейская ассоциация тепловых насосов про-водит 5-ю международную конференцию, которая пройдет в Милане 8 мая 2012 года.

Конференция посвящена обзору европейско-го рынка тепловых насосов. Представлены инте-ресные темы реализации законодательства ЕС, по использованию тепловых насосов, которые функ-ционируют как на обогрев, так и на охлаждение. Доклады представят лучшие специалисты.

Источник: www.ehpa.org

Собрание EHPA за круглым столом: заинтересованные стороны признают

власть тепловых насосов

Переведено энергосервисной компанией«Экологические Системы»

6 март 2012 года, более 50 человек приняли участие в конференции, которая была посвящена энергоэффективности (EED), в частности, о роли тепловых насосов. В конференции активно при-нимали участие представители и эксперты Евро-пейской энергетической промышленности, а также члены Европейского парламента и Европейской ко-миссии.

Первым свои убежденья представил MEP Dr. Paul Rübig, который раскрыл тему тепловых насосов в странах Европы их достижения в энергоэффектив-ности. Успешно представил свою презентацию Prof. Dr. Hermann Halozan (Университет Граца), который акцентировал внимание на технические преиму-щества тепловых насосов в сравнении с другими технологиями.

Интерес к презентации завоевал Thomas Nowak (EHPA), Marek Miara (Fraunhofer ISE) и Brook Riley (Friends of the Earth Europe). Thomas Nowak при-звал европейские институты и государство больше уделять внимание технологиям тепловых насосов. Он подверг критике и акцентировал внимание на отопление и ТЭЦ в настоящее время. Marek Miara интересно отметил, что, несмотря на достижения в технологиях тепловых насосов, есть еще много воз-можностей для их улучшения.

Следует признать, что технологии теплового на-соса является ценным инструментом в достижении целевых показателей ЕС в области энергоэффек-тивности и сокращения выбросов парниковых га-зов. Нужно искать возможности их развития, чтобы получить признание, которое они заслуживают.

Dimplex продлевает гарантийный срок на установленных тепловых

насосов до 5 лет

Переведено энергосервисной компанией«Экологические Системы»

С 1 апреля 2012 года компания Dimplex, которая является немецким производителем тепловых насо-сов и членом EHPA продлевает гарантийный срок на установленные тепловые насосы воздух / воздух до 5 лет. До сих пор можно было иметь 3-летний гарантийный срок.

5-летний период начинается сразу после запу-ска теплового насоса, установку должны осущест-влять представители компании Dimplex.

Существует так же и продление гарантии до 5 лет за тепловой насос воздух / вода, который яв-ляется совершенно новым и уникальным на рынке тепловых насосов. Вы можете получить 5 - лет га-рантии через онлайн процедуру регистрации.

Данное предложение доступно только в Герма-нии и Австрии.

Источник: www.apic.ru

Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. делает инверторные технологии

доступнее

Переведено энергосервисной компанией«Экологические Системы»

Модельный ряд бытовых инверторов MHI по-полнился новой серией сплит-систем. SRK-QA-S (Standard Inverter) - самая доступная серия DC-инверторных кондиционеров в линейке MHI-2012, являющаяся, пожалуй, лучшим предложением рос-сийского климатического рынка по соотношению «цена-качество».

SRK-QA-S выпускаются на собственном заводе японской корпорации Mitsubishi Heavy Industries - Jinling Air-Conditioners Company., Ltd. (MJA). Пред-назначены для обслуживания небольших поме-щений площадью от 15 до 35 кв. м. Отличаются повышенной надежностью, низким уровнем шума и высокими показателями энергоэффективности (класс «А»). В новой серии реализованы дополни-тельные функции комфорта: ночной режим работы, режим сбережения электроэнергии, режим высокой мощности для быстрого охлаждения помещения, а также регулировка уровня наклона горизонталь-ных жалюзи с пульта ДУ и ручная регулировка вертикальных жалюзи. В кондиционер встроен многоразовый воздушный фильтр из специального антибактериального материала, предотвращающе-го развитие плесени и бактерий на его поверхно-сти. Внутренний блок имеет современный дизайн, корпус выполнен из высококачественного пластика эксклюзивного жемчужно-белого оттенка.

Источник: www.airweek.ru

№ 2 (5) / 2012 www.tn.esco.co.ua

13

Доклад «Состояние и перспективы внедрения инженерных систем на тепловых насосах»

Остап КучерукДиректор ООО «Тепловые насосы»

Международная научно-практическая конфе-ренция «Ресурс» «Энерго- и ресурсосбережение в жилищно-коммунальном хозяйстве - основное на-правление снижения стоимости и повышения каче-ства услуг» в рамках ХІ международной выставки «Аква-Терм Киев 2009»

В 2006 году на железнодорожную станцию «Залютино» Южной железной дороги г. Харькова нами, совместно с фирмой «Инсолар» г. Харьков, был поставлен, смонтирован и запущен грун-товой тепловой насос. Уникальность этого монтажа в том, что Заказчик - в лице Службы строительно-монтажных работ и граждан-ских сооружений Южной же-лезной дороги - обеспечили отдельную линию электро-снабжения и учет расходо-вания электроэнергии для системы отопления на те-пловом насосе. Благодаря этому мы можем проанали-зировать объективные резуль-таты работы системы в течении длительного периода.

До установки теплового насоса в 2006 году ото-пление пассажирской железнодорожной станции «Залютино» осуществлялось двумя угольными кот-лами паспортной мощностью по 50 кВт каждый. Потребление угля составляло 67 тонн, эксплуата-ционные расходы на котельную составляли 68 тыс. грн. за отопительный сезон. Качество отопления было очень низким - температура в служебных ка-бинетах не поднималась выше 12 - 14 °С, кондиционирование и горячее водо-снабжение отсутствовало.

В конце 2006 года была произведен перевод системы теплоснабжения станции на тепловой насос, с одновре-менной установкой системы кондиционирования в слу-жебных помещениях стан-ции.

Платежи на все проектные работы, закупку оборудования, монтажные и пуско-наладочные работы, включая кондиционирова-ние, составили 320 тыс. грн. Из них затра-ты на тепловой насос, бойлер горячей воды и мо-дуль кондиционирования производства шведской фирмы NIBE - составили 108 тыс. грн., или около 34% от общей стоимости модернизации. Цена толь-ко на тепловой насос составила 86 тыс.грн, или 27% от общей стоимости модернизации.

Для теплоснабжения станции был установлен тепловой насос мощностью 40 кВт шведского про-изводства, и электрокотел мощностью 10 кВт укра-инского производства для работы в бивалентном режиме. Суммарная мощность отопления 50 кВт на теплонасосе позволила заменить два угольных кот-ла суммарной паспортной мощностью 100 кВт.

Эксплуатационные затраты в 2007 году на те-плоснабжение станции тепловым насосом соста-вили 43845 кВт*ч электроэнергии на сумму 14907 гривен.

В 2007 г. тепловой насос работал на тепло-снабжение здания пассажирской станции.

В 2008 г., к этой системе теплоснаб-жения, дополнительно было под-

ключено соседнее здание ЭД (диспетчерская), что привело к увеличению расхода элек-троэнергии на работу те-плонасоса до 19 тыс. грн. При этом была ликвидиро-вана угольная котельная диспетчерского здания.

По информации службы строительно-монтажных работ

и гражданских сооружений ЮЖД 50 кВт мощности системы с тепло-

вым насосом с избытком хватает для обе-спечения потребностей двух станционных зданий. Что касается экономических показателей - за ото-пительный сезон тепловой насос позволяет сэко-номить до 110 тысяч гривен, а в 2006 году проек-тирование, закупка и монтаж установки составили около 300 тысяч гривен.

1. Годовые эксплуатационные затраты в 2007-2008 г.г. на отопление, горячее водоснаб-

жение и кондиционирование соста-вили 15 -19 тыс. грн. в год, что в

3,5-4 раза меньше затрат только на отопление помещения же-лезнодорожной станции «За-лютино» в 2006 году.

2. Одной системой ре-шены задачи комфортного отопления и кондициониро-вания (температура в слу-

жебных помещениях поддер-живается на уровне 18-20°С

зимой, 22-24°С летом), а также горячего водоснабжения.

3. Кардинально решены природоох-ранные вопросы, поскольку полностью исключены выбросы в атмосферу продуктов сгорания топли-ва, а также ликвидирована потребность в вывозе и утилизации шлака.

В этом примере цена на тепловой насос в об-

14АНАЛИТИКА

щей стоимости модернизации системы теплоснаб-жения составила всего 27%. Из нашего опыта, цена на грунтовой тепловой насос составляет от 25% до 50% от общей стоимости котельной на тепловом насосе. Остальное составляют «так называемые второстепенные работы и материалы» - сотни и тысячи метров земляных работ и полиэтиленовых труб укладываемых в землю, тонны незамерзаю-щей жидкости внешнего коллектора и т.д.

Таким образом, если мы, вдруг, начнем разда-вать тепловой насос бесплатно прохожим на улице - это не обеспечит многократного увеличения коли-чества работающих тепловых насосов. Получив те-пловой насос бесплатно - людям все еще нужно бу-дет выложить большую, для большинства граждан Украины неподъемную, сумму из собствен-ного кармана на его подключение.

Исходя из соотношения цены на тепловой насос, составля-ющей приблизительно тре-тью часть от стоимости ко-тельной на теплонасосе, в целом, можно сформу-лировать общий экономи-ческий критерий выбора теплонасоса: если тепло-вой насос А на 10% менее эффективный, чем теплона-сос Б, то теплонасос А должен быть на 33% дешевле теплонасо-са Б.

10% эффективность теплонасоса = 33% цены на тепловой насос.

Отсюда остро встает вопрос эффективности те-плового насоса. Сейчас в Украине получили рас-пространение приписки в показателях тепловых насосов. Некоторые «начинающие» продавцы те-пловых насосов, в том числе производства Китай,

начали декларировать эффективность превосходя-щую лидеров мирового производства. На сегодняш-ний день в Украине может быть сертифицирована только электрическая безопасность, но нет нор-мативов или стандартов, позволяющих оценить и сравнить эффективность работы теплового насоса. Конечно, на рынке необходимо иметь предложения оборудования разных эффективностей, производи-телей и стран происхождения, но украинский по-требитель имеет первоочередное право на получе-ние объективной и честной информации. Особенно об эффективности такого дорогого оборудования, как тепловой насос. Обман потребителей стал воз-можным, и по сути безнаказанным, из-за отсутствия в Украине национальных нормативов проверки и подтверждения эффективности тепловых насосов.

Такой обман, в долгосрочной перспективе, дискредитирует технологию тепловых

насосов, оставляет Украину в ка-менном веке.

Для поддержки развития тепловых насосов в Украи-не государству необхо-димо официально пере-вести международные и европейские стандарты определения эффектив-

ности тепловых насосов. Тогда продавец сможет при

желании подтвердить эффек-тивность теплового насоса, а

покупатель сможет осмысленно вы-брать наилучшее для него оборудование.

Сроки, когда государство легализует междуна-родные стандарты подтверждения эффективности теплового насоса, определяют перспективы тепло-вых насосов в Украине.

Источник: http://teplonasos.ua/

№ 2 (5) / 2012 www.tn.esco.co.ua

15

Проблемы маркетинга воздушных тепловых насосов в России

А.В. Суслов

Появившиеся в Европе в конце прошлого века низкотемпературные воздушные тепло-вые насосы (НВТН) принципиально изменили существовавшие ранее представления о тех-нических возможностях воздушных тепловых насосов, что качественно повлияло на потре-бительские приоритеты и структуру европей-ского рынка. НВТН стали наиболее востребо-ванным типом тепловых насосов, объемы их продаж на национальных европейских рын-ках измеряются сегодня сотнями тысяч штук (десятками миллионов евро в денежном вы-ражении). Наиболее очевидно эта тенденция проявилась в Северной Европе – в странах с наиболее холодным климатом.

В процессе нынешнего кризиса НВТН по-казали абсолютный иммунитет к стагнации. Более того, на фоне общего спада в климати-ческой отрасли в отношении НВТН стала оче-видной поразительная закономерность – чем выше уровень рецессии, тем выше спрос на НВТН, а соответственно – и уровень их про-даж [1].

В 2009 г. падение рынка чиллеров в Рос-сии составило 50–55 % [3], а рынка сплит-систем, по предварительным оценкам, – в 2–3 раза [4]. Результаты вполне согласуются с прогнозами, сделанными еще в феврале для отрасли в целом [5]. Поскольку НВТН стали сегодня наиболее востребованным коммерче-ским продуктом отрасли, имеющим в России особенно многообещающую перспективу [1], компенсировать потери логично именно за счет освоения наметившегося уже нового сег-мента рынка –теплоснабжения.

Однако ни со стороны поставщиков, ни со стороны потребителей эта столь актуальная для нас техника особого внимания до сих пор не удостоилась. Основная причина этого, по-видимому, кроется в недостаточной информи-рованности потенциально заинтересованных субъектов.

Дефицит внятной информации о техниче-ских особенностях и возможностях НВТН успел породить в отношении них массу всевозмож-ных версий преимущественно скептического толка. Поэтому в первую очередь необходи-мы конкретные сведения, позволяющие про-яснить истинное положение дел. Этой цели и посвящена данная статья.

По мере насыщения европейского рынка сплит-системами к концу 1970-х годов появилась зада-ча поиска новых сфер сбыта. Поскольку интерес к тепловым насосам наметился уже тогда, идея рас-ширения области их применения за счет создания НВТН, отвечающих европейским требованиям, пол-ностью соответствовала этой задаче.

Нужно было добиться гарантированной надеж-ности и как можно меньшего падения теплопроиз-водительности при низких температурах. Для ра-боты в условиях низких температур воздушному тепловому насосу необходимы опции, аналогичные опциям зимнего комплекта кондиционера:

подогрев картера компрессора и надежные • средства для удаления конденсата и наледи из внешнего блока;возможность регулирования интенсивности • поглощения тепла теплообменником внешне-го блока в зависимости от наружной темпе-ратуры.

Поскольку оптимальное решение этих задач от-крывало путь на грандиозный европейский рынок теплоснабжения, идея с понятным энтузиазмом была подхвачена всеми наиболее мощными про-изводителями. В результате появилось множество блестящих фирменных решений, часть из которых достаточно понятна и очевидна, а часть, явившая-ся результатом основательных (и до сей поры ве-дущихся) исследований, защищена ноу-хау. Та-ким образом, вопреки бытующему мнению НВТН появились не вследствие случайной удачи очеред-ной предназначавшейся для Хоккайдо разработки одной из фирм, а в результате многолетних целеу-стремленных усилий отрасли в целом. Свидетель-ством этому служат многообразие ассортимента НВТН на европейском рынке и продолжительность опыта их успешного применения.

Решающую роль в становлении современных НВТН сыграли два фактора: использование в них хладагента, наиболее подходящего по совокупно-сти характеристик – фреона R410A, и применение инверторов, которыми теперь оборудуются все без исключения НВТН. В 2000-х годах появление но-вых НВТН приобретает в Европе тотальный харак-тер, все заметные производители включают НВТН в свою производственную программу.

Если в России сегодня доступны пока только несколько моделей НВТН – от двух-трех наиболее амбициозных представителей отрасли, на европей-ском рынке доступны уже десятки таких моделей от всех наиболее заметных мировых производите-лей. Только в одном из последних бюллетеней [6], регулярно публикуемых для сведения потребите-лей Шведским энергетическим агентством (Swedish Energy Agency), представлены официальные технико-экономические характеристики 30 различ-ных моделей НВТН.

Помимо общей технической информации и уста-новочной стоимости приведены полученные в про-цессе испытаний официальные данные по потенци-ально возможному ежегодному энергосбережению для типичных частных домов в различных клима-тических зонах Швеции, теплопроизводительности и коэффициенту преобразования при различных наружных температурах при полной и частичной (75 или 50 %) нагрузках. Указывается также и ми-нимальная рабочая температура (т.е. температу-

16АНАЛИТИКА

ра наружного воздуха). Для 16 моделей НВТН эта температура равна –20°С, для шести –30°С, по две имеют минимальную рабочую температуру –26 и –25°С, по одной –17 и –15°С, для двух моделей ми-нимальная температура не была заявлена произво-дителем.

В России появившиеся сегодня образцы НВТН подсознательно ассоциируются с традиционными сплит-системами 70-х годов прошлого века, с ко-торыми внешне они максимально сходны. Исполь-зование этих систем на обогрев являлось тогда дополнительной опцией и ограничивалось так на-зываемыми переходными периодами – непродол-жительными промежутками времени перед началом и сразу после окончания отопительного сезона с соответственно не очень низкими температурами наружного воздуха.

Поэтому и от современных НВТН подспудно ожи-дают тех же неприятностей, которые возникали в случае эксплуатации традиционных сплит-систем при более низкой, чем это разрешалось произво-дителями, температуре.

Это заблуждение усугубляется тем, что:во-первых, технические средства, обеспе-• чивающие НВТН необходимыми им дополни-тельными опциями, визуально, как правило, никак не проявляются, и это существенно усложняет идентификацию НВТН по внешним признакам;во-вторых, появившиеся у нас сегодня НВТН • анонсированы для работы на обогрев всего лишь до температур наружного воздуха – 25°С. Однако на нашем рынке давно уже при-сутствуют гораздо более низкотемпературные образцы воздушных тепловых насосов, име-ющие значительно низший предел работы на обогрев: до –28°С (НР40 американской фир-мы LENNOX, [7]) и даже до –34,4°С (38YCC американской фирмы Carrier, [8]). Таким об-разом, повода для возникновения опасений относительно «низкотемпературности» со-временных НВТН нет. Отсутствие у нас до сих пор должного интереса к машинам американ-ских производителей является, по-видимому, следствием недостаточной осведомленности потребителей из-за слабого продвижения этих моделей. В странах Европы это совсем не так.

Так, в Норвегии на крупнейшем национальном портале www.hytte.no [9], посвященном коттеджам, размещены официальные рекомендации по выбору теплового насоса с указаниями, что для теплоснаб-жения следует выбирать непременно инверторный тепловой насос, работающий только на R410A. Здесь же приводится и обширная подборка из де-сятков конкретных таких моделей НВТН [10].

Характерно, что в данной подборке, взятой не-посредственно с сайта Евровент [11] – исследо-вательского центра, где проходят обязательную сертификацию НВТН, попадающие на европейский рынок, – не указаны их параметры при предельно низких температурах, без которых никакое обсуж-дение темы у нас просто немыслимо. И здесь мы

подходим к центральной проблеме обсуждения.

Хотя массовое использование НВТН в России практически еще не началось, тем не менее потен-циальные заинтересованные соискатели уже хоро-шо осведомлены о том, что с понижением наружной температуры эффективность воздушных тепловых насосов падает, а само использование этой техники также ограничено неким температурным миниму-мом. Вот только реальные значения этих темпера-тур пока что никому не известны.

Поскольку у нас нигде официально не публи-ковались и никогда не озвучивались значения ми-нимальных температур, при которых сохраняются работоспособность и целесообразность применения современных НВТН, в распоряжении потенциально заинтересованных потребителей до сих пор отсут-ствуют основные аргументы, необходимые для при-нятия обоснованного решения по установке этой совершенно новой и незнакомой техники.

Реальные графики зависимости коэффициента преобразования (СОР) от наружной температу-ры для типичных современных НВТН, полученные в Центре прикладных научных исследований VTT (Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus) в Финляндии, представлены на рис. 1.

Несмотря на индивидуальные различия, на всех трех графиках очевидна интересующая нас общая принципиальная закономерность:

нижняя граница использования современных • НВТН, как и предел их энергетической целе-сообразности (значения ≥ 1), лежат в райо-не –30°C и даже ниже.

Достаточность этих параметров для успешного применения НВТН в климатических условиях Рос-сии ранее была обоснована теоретически и после успешных натурных испытаний доказана практи-чески [2]. Приведенные выше сведения позволяют резюмировать, что инверторные НВТН на R410A вполне приемлемы для теплоснабжения в России.

Пожалуй, наибольший ущерб объективной оцен-ке наносит прямолинейное суждение о том, что раз с понижением наружной температуры происходит уменьшение теплопроизводительности НВТН, ис-пользование их в России рационально только в регионах, близких к месту проведения Олимпиады-2014.

На самом деле справедливо абсолютно противо-положное суждение, что наглядно подтверждает опубликованное в прошлом году в Норвегии иссле-дование [12], в котором сравнивалась экономия, достигаемая теплоснабжением от НВТН «воздух–воздух» в наиболее теплом населенном пункте Нор-вегии – Бергене (Bergen) с расчетной температурой –10°С (как, например, в с. Псху, Абхазия) и в наи-более холодном – Рёрос (Rоros) с расчетной темпе-ратурой –40°С (как, например, в г. Красноярске). В качестве отапливаемого объекта рассматривался деревянный дом с отапливаемой площадью 115 м2 и с окнами площадью 12 м2 с двойным остеклением.

№ 2 (5) / 2012 www.tn.esco.co.ua

17

Рисунок 1. Зависимость коэффициента преобразования со-временных НВТН от наружной температуры tо.с.:

а – для ординарного европейского бренда AWI25AHL+AEI25AH китайской сборки (минимальная наружная температура не заяв-лена);б – для продвинутого японского бренда MSZ#FD25VA +MUZ#FD25VABH таиландской сборки (минимальная наружная температура –25°C);в – для НВТН «воздух–вода» с внешним блоком AOYA24LALL (Япония) и гидромодулем WSYA080DA с двумя дополнительными электронагревателями (Франция), минимальная наружная темпе-ратура –20°C.

Отопительный сезон в Норвегии начинается осе-нью, когда температура воздуха опускается ниже 11°С и длится до тех пор, пока весной температура не станет выше 9°С. Для простоты расчетов счи-тают, что отопительный сезон длится, пока темпе-ратура воздуха ниже 10°С. Графики тепловых по-требностей рассматриваемого объекта для обоих регионов выглядят так, как показано на рис. 2.

Температурные кривые с указанием продол-жительности температурных градаций, более де-тально характеризующие климат обоих регионов, представлены на рис. 3. Отопительные графики теплоснабжения с использованием НВТН «воздух–воздух» даны на рис. 4.

Площадь окрашенной области под кривой ото-пительного графика соответствует количеству теп-ла, которое в состоянии поставить НВТН, неокра-шенной – тепла, которое необходимо обеспечить дополнительным источником. Дополнительный источник тепла целесообразно привлекать к те-плоснабжению с момента, когда теплопроизводи-тельность НВТН падает настолько, что перестает обеспечивать ощутимый вклад в теплоснабжение.

Рисунок 2. Графики зависимости потребности испытуемого объекта в тепле Qпотр

Рисунок 3. Температурные кривые

-35 -25 -15 -5 5 tО.С, ОС 0

1

2

3

m

а

-35 -25 -15 -5 5 tО.С, ОС б

0

1

2

3

m

0

1

2

3

m

4

-30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 tО.С, ОС в

-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 tО.С.,ОС

1

2

3

4

5

Qпотр, кВт BERGEN

-40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 tО.С.,ОС

1

6

5

4

3

2

10

9

8

7

Qпотр, кВт ROROS

1 17 33 49 145

177

129

16197 11365 81 273

241

257

225

193

209

321

337

289

305

353

Число дней в году

-20

-10

0

10

20

30

tО.С.,ОС BERGEN

ROROS

1 16 31 46 136

166

121

15191 10661 76 256

226

241

211

181

196

301

316

271

286

331

361

346

Число дней в году

-50

-40

10

0

-10

-20

-30

30

20

tО.С.,ОС

18АНАЛИТИКА

Рисунок 4. Отопительные графики

Для оценки эффективности теплоснабжения те-пловым насосом существует параметр SPF (Seasonal Performance Factor) – сезонный коэффициент энер-гоэффективности, или сезонный коэффициент пре-образования, который представляет собой отно-шение общего количества тепла Qtot, полученного отапливаемым объектом за определенный период времени, к суммарным энергозатратам Pw на по-лучение этого тепла: SPF = Qtot/ Pw.

Показатели BERGEN ROROS

Средняя температура, оС 7,58 0,32

SPF 3,1 1,8

Энергопотребление, кВт*ч 8820,72 17489,65

Вклад теплового насоса, кВт*ч 7524,00 13740,00

Экономия энергии, кВт*ч 5096,90 6106,67

Экономия энергии Etot (кВт*ч) выразится сле-дующим образом:

Etot = Qtot(1 – 1/SPF).

Для рассматриваемого случая результаты расче-тов представлены в табл. 1.

Мы видим, что в гораздо более холодном регионе даже при гораздо меньшем SPF экономия энергии больше: (6106,67 – 5096,9)/5096,9 * 100%= 19,8%

(почти на 20 % по сравнению с более теплым ре-гионом) из-за длительного отопительного периода, а соответственно и периода, подходящего для ис-пользования НВТН.

Расчет показывает, что наилучшим условием для использования НВТН, при котором они проявляют свои оптимальные преимущества, является более длительный отопительный период, свойственный регионам с более холодным климатом.

В связи со сказанным выше представляют инте-рес результаты расчета экономии энергии Etot при применении воздушного теплового насоса Zubadan модели PUNZ-HRP125YHA2 для теплоснабжения дома отапливаемой площадью 250 м2 в различных регионах России. Зависимость периода использо-вание НВТН от продолжительности отопительного сезона отражена в табл. 2.

И наконец, последний формальный аргумент, с которым приходится сталкиваться при обсуждении перспективы применения воздушного теплового насоса, – это якобы недостаточная эффективность НВТН для теплоснабжения в России по сравнению с эффективностью грунтовых тепловых насосов (ГТН).

Статистика по рынку ГТН в России, ведущая-ся с 2004 г., показывает, что за 6 лет его объем составил почти 3 млрд руб. (суммарная мощность установленных ГТН ≈ 29 МВт), и есть все основа-ния оценивать рынок этих ТН в 2010 г. в 15–16 млн евро.

Приведенные цифры не в полной мере отражают потенциальный спрос на теплонасосные техноло-гии в России, так как потребителей часто отпугива-ет высокая стоимость установки «под ключ» грун-тового насоса. В 3–7 раз меньшая стоимость НВТН могла бы привлечь этих клиентов и увеличить обо-рот рынка ТН в России по крайней мере в несколько раз. Всего во всем мире с появлением современных НВТН доля ГТН на рынке стала снижаться. В России же этому препятствует распространенный миф о значительном энергетическом превосходстве ГТН.

Поскольку конкретных исследований на этот счет у нас пока не проводилось, для ориентировоч-ной оценки можно воспользоваться данными гран-диозного эксперимента «WP-Effizienz», проводимо-го в настоящий момент в Германии под техническим руководством Фраунгоферовского института.

С марта 2007 г. силами семи производителей: Alpha-InnoTec, Bosch Thermotechnik, Hautec, NIBE, Stiebel Eltron, Vaillant и Viessmann, двух сервис-ных компаний EnBW и E.ON и Bundesministerium fur Wirtschaft und Technologie (Федеральным министер-ством экономики и технологий Германии) – финан-сируются натурные испытания с целью выяснения реальной эффективности систем теплоснабжения с тепловыми насосами различных типов на более чем 100 объектах, практически равномерно располо-женных по всей территории Германии.

20 60 100 140 180 220 260 300 340

нвтн

1

4

3

2

5

Q, кВт

Число дней

BERGEN

2

3

1

87

6

54

109

20 60 100 140 180 220 260 300 340Число дней

Q, кВт ROROS

нвтн

№ 2 (5) / 2012 www.tn.esco.co.ua

19

Рисунок 5. Результаты испытаний тепловых насосов: зависимость сезонного коэффициента энергоэффектив-ности (SPF) от разности температур источника и потре-бителя тепла ( T): 1 – тепловые насосы грунт (соляной

раствор)–вода; 2 – тепловые насосы воздух–вода

Среднее за период испытаний значение сезонно-го коэффициента энергоэффективности для систем теплоснабжения с грунтовыми тепловыми насосами составило 3,8, а для систем с тепловыми насосами «воздух–вода» – 3 (рис. 5), что прекрасно согласу-ется с официальной статистикой [14], а также SPF HBТH для наиболее теплого населенного пункта в Норвегии (3,1). Процент экономии от эксплуатации таких систем выразится как:

Э = (1 – 1/SPF)100 %,

что для грунтовых тепловых насосов составитЭгр = (1 – 1/3,8)100 % = 73,68 %,

а для тепловых насосов «воздух–вода»:Эвозд = (1 – 1/3,0)100 % = 66,67 %.

При этом выигрыш от выбора в пользу грунто-вых тепловых насосов по отношению к воздушным в процентном отношении составляет

(Эгр – Эвозд)/ Эвозд * 100 % = 10,53 %.

Это и есть то значение, которое следует учи-тывать как при выборе типа теплового насоса, так и при расчете экономии и срока его окупаемости. Ввиду отсутствия аналогичных отечественных дан-ных можно в качестве ориентировочных рассматри-вать полученные с немецкой педантичностью дан-ные «WP-Effizienz», по крайней мере, для той части европейской территории России, где уместна хотя бы формальная аналогия с климатом Германии.

Для особо холодных регионов – Крайнего Севе-ра, да и Заполярья – для НВТН можно ориентиро-ваться хотя бы на значение SPF = 1,8, полученное в описанном выше исследовании, а вот для грун-товых тепловых насосов, безусловно, требуются дальнейшие более тщательные уточнения.

Список литературы1. Суслов А.В. О востребованности, работоспособности и

окупаемости воздушных тепловых насосов в условиях России// Холодильная техника. 2009. № 12.

2. Суслов А.В. Применение воздушных тепловых насосов в условиях холодного климата// Аква-Терм. 2009. № 3

3. http://www.mir-klimata.com/archive/number57/article/num 06/

4. http://www.m-2.ru/ news/03/08/2009/ 562949968310126.shtml?print

5. http://www.climatexpo.ru/files/science/pdf/2009/felix12.pdf6. http://www.swedishenergyagency.se/WEB%5CSTEMFe01e.

nsf/V_Media00/C12570D100377 20FC12574E5003D72B1/$file/luftluft.pdf

7. http://webmanuals.lennoxeurope.com/Out%20of%20Production/Rooftop/HP%20HS%20Ser ies/EngineeringHandbookHP40.pdf

8. http://www.xpedio.carrier.com/idc/groups/public/documents/techlit/38ycc-c7pd.pdf

9. http://www.hytte.no/varmepumper.html10. http://www.hus.no/pdf/eurovent inverter.pdf11. http://www.eurovent_certification.com/12. http://www.ivt.ntnu.no/ept/fag/tep4150/innh09/

EnganAuthen Varmepumpe 2009.pdf13. http://www.wp-im-gebaeudebestand.de/download/wp-in-

bestandsgebaeuden russ 090130.pdf14. http://www.heatpumpcentre.org/About heat pumps/Heat

sources.asp

Предметом исследований является скрупулез-ный подсчет SPF, который в этом случае в общем виде выражается как:

SPF = (QОТ + QГВС)/(Екомпр + Ен/в + ЕЭН),

где QОТ и QГВС – количество тепла на отопление и горячее водоснабжение;

Eкомпр – энергозатраты компрессора;Ен/в – энергозатраты насосов и вентиляторов

контура испарителя;EЭН – энергозатраты дополнительного электро-

нагревателя.

С начала эксперимента SPF подсчитывается ежемесячно для каждого из исследуемых объектов. Окончание эксперимента и подведение окончатель-ных итогов планируется летом 2010 г. Промежуточ-ные результаты по итогам всех предварительных этапов испытаний регулярно публикуются. В одном из последних опубликованных отчетов [13] приве-дены средние значения SPF, подсчитанные почти за три года испытаний для систем теплоснабжения с тепловыми насосами «воздух–вода» и «соляной раствор–вода», т.е. грунтовыми.

Таблица 2.

Город

Минималь-ная тем-пература

наружного воздуха, оС

Продол-житель-ность отопи-

тельного сезона, ч

Время работы ТН, ч

Общее ко-личество тепла на

отопление, кВт*ч (Qtot)

Тепло, по-ставляемое тепловым насосом,

кВт*ч

Энергия, по-требляемая тепловым насосом,

кВт*ч (Ртн)

Энергия дополни-тельного

источника тепла,

кВт*ч (Рэн)

Сезонный коэф-

фициент энергоэф-

фективности SPF= =Qtot /

(Ртн+Рэн)

Экономия энергии от ис-пользования

ТН, кВт*ч Etot= Qtot

(1–1/SPF)

Сочи -4 5006 5006 18347 18347 4045 - 4,54 14306

Москва -28 6874 6874 50045 47689 16510 2356 2,64 31089

Новосибирск -44 7295 6706 75729 55358 22513 20371 1,77 32944

С.-Петербург -28 7325 7303 52973 50762 17359 2210 2,71 33426

Казань -36 7279 7047 65964 56308 22184 9656 2,07 34097

Екатеринбург -38 7339 7125 66011 57036 22237 8975 2,11 34726

10 20 30 40 50 60 Т, К1,0

4,5

4,0

3,5

3,0

2,5

2,01,5

1

23

3,8

SPF

ПОЛЕМИКА20

Тепловые насосы в российских домах: первый опыт

Технология отопления и горячего водоснабжения индивидуальных домов с помощью тепловых насо-сов, уже довольно популярная в развитых странах дальнего зарубежья, стала находить применение и в России. Более чем 30-летний опыт успешной эксплуатации тепловых насосов за рубежом, в том числе – в странах, климатические условия которых схожи с российскими, подтвердил высокую надеж-ность и эффективность данного оборудования. Это, а также рост тарифов на энергоносители позволя-ют говорить о перспективности его применения и в нашей стране.

Год назад на научно-практической конференции «Альтернатива природному газу в теплоснабже-нии», проведенной ИД «Аква-Терм», была анонси-рована программа по выводу на российский рынок тепловых насосов для индивидуального теплоснаб-жения фирмы Stiebel Eltron (Германия). На данный момент специалисты компании OSKO, занимающие-ся данным оборудованием, уже могут поделиться небольшим, но реальным опытом применения те-плонасосных установок в коттеджах: ими оснащено около десятка домов в пригородах Москвы, Санкт-Петербурга и других городов. Типовым объектом, оснащенным тепловым насосом, можно считать за-городный дом площадью около 200–250 м2.

Внешний контур Выбирая теплоснабжение от теплового насоса,

пользователь желает, чтобы данная установка по-крывала все потребности в тепле. В условиях боль-шинства регионов нашей страны обеспечить это можно, только используя источники низкопотенци-ального тепла с достаточно высокой температурой в любое время года: грунт ниже уровня промерза-ния, воды подземных источников и открытых водо-емов. А тепловые насосы типа «воздух–вода» могут применяться лишь в сочетании с другим теплоге-нератором – электрическим, газовым, жидко- или твердотопливным котлом (бивалентный режим).

Уже можно говорить, что, как и за рубежом, наи-большее применение в России получают тепловые насосы типа «грунт–вода» (отметим: такое назва-ние не совсем корректно, поскольку источником низкопотенциального тепла для одних и тех же аппаратов может быть не только грунт, но и вода открытых водоемов). Их внешний контур – ком-плект петель из полимерных (чаще всего) труб с циркулирующим незамерзающим теплоносителем – реализуется двумя способами: в виде горизон-тального коллектора или вертикального зонда. Как правило, в настоящее время для таких установок используется незамерзающий теплоноситель на основе гликоля. Утечка жидкости не должна пред-ставлять экологической опасности при попадании в грунтовые воды, поэтому для заполнения внешнего контура следует использовать качественные серти-фицированные теплоносители.

Преимущество горизонтального коллектора – относительно невысокие затраты на его органи-зацию: около 2,5 тыс. евро для теплового насоса

мощностью 13 кВт. Однако для его организации не-обходим свободный земельный участок площадью около 4,5 сотки, на котором в дальнейшем нельзя сажать деревья.

Вертикальный зонд размещается в специаль-но пробуренной скважине глубиной до 100 м. Для установки указанной мощности он обойдется гораз-до дороже – примерно в 10 тыс. евро. Однако этот вариант безальтернативен, если на приусадебном участке нет места для размещения коллектора.

Проектируя внешний контур теплонасосной установки типа «грунт–вода», необходимо учиты-вать структуру и состав почвы, от которых зависит удельный теплосъем (для различных поверхност-ных грунтов его значение составляет от 10 до 40 Вт/м2). В случае с горизонтальным коллектором (в наших условиях он прокладывается на глубине 1,7±0,2 м) соответствующие данные можно полу-чить на этапе закладки фундамента дома или вы-копав шурф определенной глубины.

Удельный теплосъем вертикального зонда также сильно зависит от плотности породы и расположе-ния водоносных пластов (диапазон – от 30 до 100 Вт/м). За информацией о геологических структурах логично обратиться к специализированным компа-ниям, занимающимся бурением на воду в районе, где находится объект (тем более, что при реализа-ции проекта без участия буровиков не обойтись). На этапе предварительного проектирования можно оперировать средними значениями удельного те-плосъема для пород различной плотности и содер-жанием грунтовых вод (значения приводятся в по-собиях производителей теплонососных установок). Точное конструкторское решение может принимать-ся производителем работ лишь непосредственно на месте, при бурении скважины.

По опыту российских и зарубежных инжинирин-говых компаний, работы по обустройству горизон-тального коллектора также следует производить с привлечением специализированных строительных предприятий, владеющих соответствующей техни-кой (экскаватор) и трудовыми ресурсами.

Чаще всего для организации внешнего кон-тура теплонасосной установки используются по-лимерные трубы Ду 20 или 25. Рабочий диапазон температур первичного теплоносителя позволяет применять трубу для холодного водоснабжения. Номинальное рабочее давление трубы для горизон-тального коллектора – 10, для вертикального зонда – 16 бар. Шаг укладки коллектора – 0,6 м.

Еще один способ получение низкопотенци-ального тепла с помощью тепловых насосов типа «грунт–вода» – укладка коллектора на дне откры-того водоема (там, где это возможно). Пока реаль-ной практики его применения у специалистов OSKO нет, но метод представляется им весьма перспек-тивным – в силу простоты реализации.

№ 2 (5) / 2012 www.tn.esco.co.ua

21

Ассортимент Stiebel Eltron и других компаний включает тепловые насосы типа «вода–вода». Ис-точником низкопотенциального тепла для них слу-жат грунтовые воды: вода забирается из одной не-глубокой скважины, проходит через тепловой насос и сбрасывается во вторую скважину. Такой вариант позволяет получить больше тепла, но редко при-меним на практике – из-за проблем с качеством и количеством (для теплового насоса мощностью 13 кВт требуемый расход составляет 2,8 м3/ч) воды в течение многих лет.

Как правило, внешний контур теплонасосной установки типа «грунт–вода» включает несколько змеевиков горизонтального коллектора или петель вертикального зонда. Они объединяются коллекто-рами, которые рекомендуется располагать снаружи дома – в специальных шахтах или приямках – таким образом, чтобы они были доступны для осмотра. По желанию заказчика или для удобства монтажа кол-лекторы могут быть размещены и внутри дома. По-скольку температура теплоносителя в подводящих и обратных трубопроводах внешнего контура ниже, чем внутри дома, они должны быть теплоизолиро-ваны – для защиты от образования конденсата.

Подключение и размещениеКак и в странах с более мягким климатом, в Рос-

сии тепловые насосы типа «грунт–вода» способны полностью удовлетворять потребности индивиду-ального дома в тепле. Режим эксплуатации тепло-насосной установки без дополнительного источника тепла называется моновалентным. Как правило, те-пловой насос бытовой мощности оснащается встро-енным резервным электрическим нагревателем. Он может работать как вместо теплового насоса, так и параллельно с ним, например, покрывая нехватку тепла в наиболее холодные дни года. Поскольку в данном случае используется один и тот же энер-гоноситель, такой режим эксплуатации называется моноэнергетическим.

Эксплуатирующиеся в моновалентном и моноэ-нергетическом режимах тепловые насосы для кот-теджа требуют трехфазного питания, получение которого требуется согласовать в предприятии местного электроснабжения. Отметим: мощность, потребляемая теплонасосной установкой, отно-сительно невелика и значительно меньше, чем у электрического котла той же производительности. Если лимит мощности, выделенной на дом, не пре-вышен, никаких специальных разрешений на ис-пользование теплового насоса в нашей стране не требуется.

Кстати, за рубежом установка каждого теплово-го насоса требует регистрации. Для снятия пиков потребления электроэнергии в таких странах, как Германия, «электроснабженцы» имеют право триж-ды в сутки отключать установку на два часа, что заставляет вводить повышающий коэффициент при расчете её мощности.

Размещение теплового насоса в доме не столь жестко регламентировано, как в случае с газовым отопительным котлом. Основной фактор – снижение шумового воздействия на обитателей коттеджа: не следует располагать аппарат вблизи спален. Пол

должен быть прочным (желателен бетонный фун-дамент), горизонтальным и ровным. Подключение к насосу труб внешнего контура и системы отопле-ния рекомендуется выполнить гибкими напорными шлангами.

Комплекс мер по борьбе с шумом зависит от основания, на которое устанавливается тепловой насос и типа системы отопления (напольное или радиаторное). В подвале достаточно просто Устано-вить аппарат на ровный бетонный пол. Само поме-щение, где располагается тепловой насос, должно быть теплым (непромерзающим).

Система отопленияВ домах, обогреваемых тепловым насосом, пред-

почтение отдается низкотемпературным системам, главным образом, напольному отоплению. При ис-пользовании «теплого пола» коэффициент преоб-разования тепла (отношение отдаваемой тепловой мощности к потребляемой электрической) равен 4,5, а для радиаторных систем (которые также при-меняются) – 3. (То есть в последнем случае затраты на электроэнергию больше.) Находят применение и смешанные («теплый пол» и радиаторы) решения.

Расчет отопительной системы следует произво-дить таким образом, чтобы обеспечить минималь-ную температуру в прямой линии. Это достигается, например, уменьшением шага укладки труб на-польного отопления. На рис. показана одна из ти-повых схем, реализованная специалистами OSKO в коттедже площадью 230 м2 с напольным отоплени-ем. Мощность теплонасосной установки (WPF 16) – 16,1 кВт. Потребляемая электрическая мощность – 3,6 кВт. КПТ – 4,6. Площадь грунтового коллекто-ра – 500 м2. Длина трубы коллектора – 800 м (че-тыре петли по 200 м), внутренний диаметр трубы – 25мм.

WPF 16 – экономичный тепловой насос типа «грунт–вода» с максимальным количеством встро-енных элементов: в нём предварительно установле-ны заполненный компрессорный контур, регулятор с функциями погодной компенсации, пассивного или активного охлаждения, циркуляционный насос отопления, резервный электронагреватель мощно-стью 8,8 кВт со ступенчатым включением, смеси-тельный клапан ГВС с приводом, все необходимые датчики температуры. В комплект поставки входит группа безопасности отопительного контура. Те-пловой насос нагревает теплоноситель до 60°С.

Схема включает настенный буферный накопи-тель для тепловых насосов SBP 100. Он предназна-чен для согласования объемных расходов контуров теплового насоса и системы отопления (функция гидравлического разделения), а также позволяет избежать слишком частых включений теплового насоса (особенно в системах с малоинерционны-ми конвекторами), что увеличивает срок службы компрессора. Кроме того, буферный накопитель частично сглаживает последствия отключения электроэнергии. Он может быть оснащен дополни-тельным фланцевым нагревательным элементом. Теплоизоляция обеспечивает минимальные потери тепла.

ПОЛЕМИКА22

Применен также напольный 300-литровый водо-нагреватель для тепловых насосов – SBB 300 WP. Внутри него располагается трубчатый эмалирован-ный теплообменник. Комплект поставки включает PTC-датчик, термометр, магниевый анод с индика-тором состояния для оптимальной защиты от кор-розии и фланцевую заглушка, на место которой можно установить ТЭН или теплообменник, напри-мер для подключения к системе гелиотермической установки. Теплоизоляция обеспечивает минималь-ные потери тепла и защищена высококачественным пластиковым покрытием.

Об автоматике. Стандартный регулятор теплово-го насоса осуществляет погодозависимое регулиро-вание температуры в доме. Регулятор имеет очень гибкую систему настроек. При подключении датчи-ка комнатной температуры возможно регулирова-ние температуры воздуха в доме: как независимо от уличного датчика, так и совместно с ним. Авто-матика поддерживает работу с двумя температур-ными контурами отопления. Доступ к регулятору возможен дистанционно – по проводной телефон-ной или сотовой сети. Данная возможность, кстати, уже используется специалистами OSKO: при воз-никновении неисправности автоматика теплового насоса отсылает SMS с кодом ошибки на номер сер-висного центра.

Дополнительно в программе поставок предусмо-трены устройства, позволяющие тепловому насо-су в летнее время работать как рекуперационная установка и (или) центральный кондиционер. Воз-можен и нагрев воды в бассейне.

Итоги эксплуатацииЭксплуатация установок мощностью 10, 13 и 16

кВт показала, что расход электричества для ото-

пления и горячего водоснабжения составляет от 11 до 17 тыс. руб. в год в зависимости от теплопотерь здания и типа системы отопления. При этом поль-зователями не применялись дополнительные меры для экономии электроэнергии (так, температура 20 °С круглосуточно поддерживается во всех помеще-ниях дома). То есть существует реальная возмож-ность снижения затрат.

Негативных отзывов о работе теплонасосных установок не поступало. Не зафиксировано и сбоев в работе оборудования. Случайные изменения на-строек, которые допускали пользователи, устраня-лись дистанционно – из сервисного центра. Техни-ческий осмотр теплового насоса осуществляется по регламенту, один раз в два года.

В работе с заказчиками специалисты, занимаю-щиеся «продвижением» технологии, руководству-ются правилом: «Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать». Главные аргументы в пользу теплового насоса – экономичность эксплуатации, безопасность, отсутствие особых требований к по-мещению теплогенераторной и необходимости в со-гласованиях, надежность работы оборудования.

Даже при наличии возможности подключения к газовой магистрали уже сейчас расклад стоимост-ных показателей может убедить заказчика отдать предпочтению тепловому насосу. Так, затраты на подводку газопровода от распределительной стан-ции, находящейся в 100 м от строящегося дома, со-поставимы со стоимостью комплекта оборудования для теплового насоса.

Источник: www.progressenergo.ru

Рисунок. Типовая схема теплонасосной установки с буферным накопи-телем и водонагревателем

№ 2 (5) / 2012 www.tn.esco.co.ua

23

Тепловые насосы с воздушным источником те-плоты часто считаются низкоэнергетической аль-тернативой традиционным бойлерным системам. Kevin Pennycook, главный инженер авторитетной Британской Ассоциации Маркетинговых Исследова-ний и Информации в области Строительства BSRIA, приводит доводы в пользу и против данной тех-нологии, а также ключевые моменты, на которые спецификаторам следует обращать особое внима-ние.

Тепловые насосы с воздушным источником сход-ны по своему функциональному принципу с геотер-мальными тепловыми насосами, с той лишь раз-ницей, что вместо грунта, теплота извлекается из наружного воздуха. Тепловые насосы с воздушным источником подразделяются на системы типа воз-дух/воздух и воздух/вода, в зависимости от того, какая среда используется для распространения тепла в здании – воздух или вода.

Основным преимуществом тепловых насосов с воздушным источником перед геотермальными си-стемами является значительно более низкая стои-мость установки. Для геотермального теплового насоса необходима прокладка подземных теплооб-менных элементов, используемых для извлечения теплоты из почвы. Для сравнения, воздушные те-пловые насосы пользуются непосредственно тепло-той наружного воздуха и исключают, таким обра-зом, потенциальные проблемы.

Типы системТепловые насосы воздух/воздух предназначены

для прямого нагрева воздуха внутри помещения. Теплота извлекается из окружающего воздуха по-средством испарительного блока наружного разме-щения и направляется в помещение, где внутрен-ний воздух нагревается при помощи конденсатора системы.

В случае необходимости отопления нескольких помещений или сравнительно большого внутренне-го объема, используются различные системы пода-чи и распределения воздуха, а для нагрева отдель-ных областей, возможно применение нескольких внутренних блоков.

Тепловой насос типа воздух/воздух может ра-ботать как выделенное устройство, обеспечивая только отопление, в то время как системы сплит, мульти-сплит и с переменным расходом хладагента (VRF), предназначенные для комфортного охлаж-дения, также могут рассматриваться в качестве те-пловых насосов, если они способны реверсировать холодильный цикл и переходить в режим нагрева.

Сплит-системы состоят из одного или несколь-ких внутренних блоков и наружного блока, из-влекающего тепло из наружного воздуха при ра-боте устройства в режиме нагрева. Внутренние и наружные блоки соединены посредством трубной разводки для циркуляции хладагента между ними. Системы VRF, по сути, являются более сложными сплит-системами – разница заключается в способ-ности каждого блока обеспечивать охлаждение и обогрев на индивидуальном принципе.

Сплит-системы не способны одновременно охлаждать и нагревать, за исключением установки двух систем для каждой зоны. Системы VRF обеспе-чивают рекуперацию тепла – при этом, тепло, отво-димое внутренними блоками в режиме охлаждения, направляется блокам, работающим на нагрев.

Преимущество теплового насоса типа воздух/воздух над системами типа воздух/вода заключа-ется в более низкой температуре стока (темпера-туре воздуха, проходимого через теплообменник конденсатора), что обеспечивает повышенное значение коэффициента производительности COP и более высокий уровень теплоотдачи. Значения

Тепловые насосы с воздушным источником теплоты: аргументы ЗА и ПРОТИВ, и некоторые соображения для специалистов

0 1500 3000 4500 6000 7500 90000

7

6

5

4

3

2

1

8Теплота в кВт, производимая дополнительным нагревателем, если бивалентная точка равна - 5оС

Тепл

опро

изво

дите

льно

сть

(кВт

)

700 часов наружной температуры < - 5оС

2000 часов наружной температуры < 0оС

4000 часов наружной температуры < 5оС

Часов / год

ПОЛЕМИКА24

коэффициента производительности COP увеличи-ваются при уменьшении разницы между температу-рой источника и стока.

Тепловой насос типа воздух/вода использует воду как теплопоглотительную среду. Нагретая вода предназначена для отопления помещений или подготовки бытовой горячей воды.

При известной тепловой нагрузке здания, по-строенный график отображает количество часов (в течение года) пребывания наружной температуры ниже определенного уровня, а также соответству-ющие тепловые потребности. Область под кривой указывает на требуемую энергию, а красная об-ласть – на производительность (в кВт) дополни-тельного нагревателя. Директива BS EN 15450 обуславливает генерацию – посредством допол-нительных источников теплоты – не более 5% от общего количества энергии, вырабатываемой воз-душным тепловым насосом.

Вопросы производительности Потенциальный недостаток использования воз-

духа в качестве источника тепла - коэффициент производительности COP теплового насоса. В тече-ние отопительного сезона, температура наружно-го воздуха зачастую ниже температуры грунта, на глубине извлечения теплоты геотермальным тепло-вым насосом, что и является причиной снижения коэффициента COP.

Некоторые производители воздушных тепловых насосов публикуют значения коэффициента COP равные 4 и более, однако, к данной информации следует относиться осторожно. Соответствующим тестовым стандартом для большинства блочных те-пловых насосов является BSEN 14511. Для теплово-го насоса типа воздух/вода, стандарт предписывает – как тестовое условие – температуру наружного воздуха (температуру источника), равную 7oC. При температурах наружного воздуха ниже указанной, значение COP будет снижаться, как впрочем, и те-плопроизводительность теплового насоса. В зави-симости от приложения, данное снижение может стать существенным, как например холодным зим-ним утром, когда требуется предварительный на-грев помещения.

Другим фактором, влияющим на значение коэф-фициента COP теплового насоса, является темпе-ратура стока - температура подогреваемого возду-ха или циркулирующей воды внутри здания. Для теплового насоса типа воздух/вода, стандарт BSEN 14511 указывает температуру возврата и подачи воды 40oC и 45oC соответственно.

При более высоких температурах – в отличии от указанных выше – значения COP, а также тепло-производительность системы, будут падать. Это означает, что тепловые насосы, будучи потенци-ально пригодными в качестве низкотемпературных систем обогрева, таких как подпольное отопление, обладают низкими значениями COP при их исполь-зовании с традиционными жидкостными система-ми отопления с температурами циркуляции 60oC и выше. Повышенные значения температуры воды на выходе приводят к пониженному коэффициенту

COP теплового насоса, в то время как более низкая температура подачи воды требует большей поверх-ности радиатора.

Тестовые условия и, следовательно, значения COP, заявленные производителями, могут суще-ственно отличаться от фактических расчетных и рабочих условий.

Воздушные тепловые насосы имеют достаточ-ное количество экологических и эксплуатационных преимуществ. Для начала, здание получает больше теплоты, чем потребляемое тепловым насосом ко-личество электроэнергии.

Воздушный тепловой насос со значением коэф-фициента производительности COP 3 обеспечивает 3 кВт тепловой энергии на 1 кВт потребления элек-троэнергии. Если тепловой насос заменяет электри-ческое отопление помещений или используется в качестве альтернативы таковому, применение те-плового насоса обеспечивает значительные сбере-жения углеродных единиц.

Если тепловой насос используется вместо со-временного газоконденсатного бойлера, сбереже-ние углеродных единиц может быть не таким ярко выраженным. Электроэнергия от Национальной Сети не является эффективной с углеродной точ-ки зрения, учитывая низкую термоэффективность электростанции, а также потери при распределе-нии энергии по сети.

Другие преимущества тепловых насосов с воз-душным источником теплоты перед традиционными бойлерными системами включают отсутствие вы-хлопных или взрывоопасных газов внутри здания, а также необходимости установки вытяжных труб и вентиляционных установок, нулевой уровень за-грязнения местности, хотя шум вентилятора на-ружного блока может стать причиной проблемы, а также продолжительный срок службы и низкая стоимость обслуживания.

Источник: www.stroyport.com.ua

№ 2 (5) / 2012 www.tn.esco.co.ua

25

Рынок тепловых насосов в Норвегии

За последние больше чем 30 лет Норвегия уста-новила много мощных тепловых насосов для про-мышленного применения, центрального отопления и больших коммерческих зданий, имеющих потреб-ность в отоплении и охлаждении. В течение 10 по-следних лет тепловые насосы завоевали признание и в бытовом секторе, где их было установлено свы-ше полумиллиона. В ближайшие годы ожидается рост в коммерческом секторе наряду с укреплением внутреннего рынка.

Рынок тепловых насосов в бытовом сектореНорвегия традиционно имеет очень низкие цены

на электричество из-за жесткого регулирования и производства, почти полностью основанного на гидроэлектростанциях. Государственное регули-рование рынка электричества было прекращено в 1991 году, что связанно с повышением спроса при отсутствии ввода новых мощностей производства и постепенно меняющимся снабжением от избытка к ограничению. Производительность гидроэлектро-станций в Норвегии варьируется от 90 до 150 ТВт-ч в год, в зависимости от погодных условий. Потре-бление в 2010 году было 130 ТВт-ч. В годы с низ-ким производством наблюдалось резкое повыше-ние цен, особенно в холодные зимы с повышенным спросом на отопление. Наиболее часто встречаю-щийся тип отопления в частных домах Норвегии это электрические обогреватели в комбинации с дровя-ными печами. В связи с тем, что большинство до-мов не имеют водяных систем отопления, тепловые насосы воздух-воздух являются преобладающим типом установок в бытовом жилищном секторе. За последние пару лет около 70000-80000 тепловых насосов типа воздух-воздух устанавливались еже-годно. Тепловые насосы воздух-вода популярны в основном в новых домах. В настоящее время в 34% частных домов установлены тепловые насосы и почти все они были установлены за последние десять лет.

Рынок тепловых насосов в коммерческом сектореСуществует устойчивый рост использования те-

пловых насосов в коммерческом секторе Норвегии в последние пару лет, который будет продолжаться как результат действующих требований к новым до-мам, принятых в июле 2010 года. Нормативы требу-ют, чтобы во всех зданиях с площадью больше 500 квадратных метров не менее 60% отопления осу-ществлялось за счет возобновляемых источников. Так как только несколько крупных городов и район-ных центров имеют центральное отопление, здания за пределам этих территорий должны оснащаться либо тепловыми насосами, либо биоэнергетически-ми установками. Высокая степень теплоизоляции зданий подразумевает, что большинство зданий нуждается в системах кондиционирования и тепло-вые насосы, которые могут использоваться для ото-пления и охлаждения, являются очень конкурент-носпособным решением. Тепловые насосы также получили преимущество перед биоэнергетическими установками и центральным отоплением из-за вве-

денной системы классификации энергии для зда-ний, поощряющей эффективные системы. Здания с тепловыми насосами в комбинации с системами пассивного охлаждения, как за счет грунтовых вод, так и глубинного грунта, имеют наименьшее потре-бление энергии и лучшую классификацию.

Тепловые насосы в системах центрального отопленияТепловые насосы пользуются растущей популяр-

ностью в системах центрального отопления в по-следние пару лет. Одна из станций, поставляющих тепло в центральную отопительную систему Осло, вырабатывает 27 МВт тепла с помощью тепловых насосов из регенерированного тепла очищенных сточных вод. В качестве хладагента используется R134a, температура на выходе системы 90оС. Те-пловой насос, установленный в Драммене, южнее Осло, вырабатывает 14,3 МВт тепла из морской воды, это первый тепловой насос использующий аммиак в качестве хладагента и способный выра-батывать тепло выше 90оС. Крупные системы цен-трального отопления и охлаждения, извлекающие тепло из морской воды, установлены в аэропорту Fornebu для теплоснабжения более 10000 домов и множества коммерческих зданий. Новый рынок для компаний центрального отопления в Норвегии это независимые энергетические станции реализующие отопление и охлаждение одному большому зданию. Новая больница снабжается теплом и охлаждается компанией Fortum Energi, использующей один из са-мых больших в мире грунтовых тепловых насосов, работающем с более 300 скважинами. Fortum Energi также отапливает и охлаждает посредством грунто-вого теплового насоса новый почтовый центр.

Промышленные тепловые насосыБольшое количество тепловых насосов исполь-

зуется в рыбной, пищевой и перерабатывающей промышленности, многие из них имеют очень вы-сокий коэффициент трансформации. Компания Гибрид Энерджи (Hybrid Energy) разработала спе-циальный тепловой насос для пищевой промыш-ленности, который использует оба цикла и сжатия, и поглощения, и вырабатывает высокотемператур-ную воду используя аммиак/воду как рабочую жид-кость. Другая норвежская компания Сингл Фейз Па-уэр (Single Phase Power), специализирующаяся на высокотемпературных тепловых насосах для про-мышленного использования, осуществит в текущем году свою первую коммерческую установку после множества установленных опытных образцов.

Субсидии на тепловые насосы и возобновляемые источники энергииГранты доступны для большинства типов тепло-

вых насосов для различного использования, за ис-ключением тепловых насосов типа воздух-воздух. Гранты для коммерческого использования имеют некоторые ограничения в том случае, если тепло-вой насос будет рентабельным и без субсидий. Частные домовладельцы могут получить гранты до 1200 евро на тепловые насосы воздух-вода и на грунтовые модели. Каждый год правительство

ОБЗОР РЫНКА ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ26

выделяет 200-300 миллионов в форме грантов на возобновляемую энергию и повышение эффектив-ности использования энергии. Начиная с 2012 года будет введен сертифицированный рынок на зеле-ное электричество.

Директива по возобновляемым источникам энергииНе являясь членом Европейского союза, Норве-

гия будет выполнять Директиву по возобновляемым источникам. В 2005 году источники возобновляемой энергии составляли 58,2% от общего количества вырабатываемой энергии, что больше чем в стра-нах ЕС. Норвегия и Европейский союз в настоящее время ведут переговоры о требуемой доле возоб-новляемых источников к 2020 году, но ожидается, что она составит 70-75%. Тепловые насосы могут способствовать достижению большего процента ис-пользования возобновляемых источников энергии в Норвегии, особенно в 300 000 домов, которые все еще используют отопление на ископаемых источ-никах.

Ассоциация тепловых насосов: NOVAPНорвежская Ассоциация тепловых насосов была

учреждена в 1991 году продавцами и монтажни-ками. В настоящее время в Ассоциации работают два сотрудника, которые проводят тренинги и обу-чение, готовят информацию для общественности и разрабатывают политическую основу для теплона-сосной промышленности.

Исходя из написанного будущее тепловых насо-сов в Норвегии выглядит ярким. Осведомленность о теплонасосных технологиях повышается, тепло-вые насосы признаются лучшим решением как для окружающей среды, так и для пользователей. Про-мышленность адаптировалась к факту, что новые дома требуют меньше тепла и нуждаются в более рентабельных решениях для отопления.

1987

1989

1999

2001

2007

2005

2003

1997

1995

1993

1991

2009

0

10000

20000

60000

50000

40000

30000

70000

80000

90000

Воздух-воздух

Воздух-вода

Грунтовые

На отработанном воздухе

Источник: www.passivehouse.ua

№ 2 (5) / 2012 www.tn.esco.co.ua

27

Опыт реализации системы отопления на базе теплонасосных установок в коттеджном поселке

Н. В. Шилкин, доцент МАрхИ

Использование низкопотенциальной те-пловой энергии земли посредством теплона-сосных установок давно привлекает внимание специалистов. За рубежом, в частности, в США и Канаде, в странах Скандинавии, в Германии, Швейцарии подобные системы получили до-статочно широкое распространение (1). Та-кие системы реализованы и в нашей стране. Это, например, многоэтажное жилое здание в Москве в микрорайоне Никулино-2, в котором низкопотенциальная тепловая энергия земли и вентиляционных выбросов используется для горячего водоснабжения (2), сельская школа в Ярославской области (3).

В настоящей статье рассматриваются особенно-сти реализации системы отопления на базе тепло-насосных установок, использующих низкопотенци-альную тепловую энергию земли, трех объектов, расположенных в Подмосковье – офисного здания компании-застройщика, коттеджного поселка и здания местной администрации.

Первоначально на базе теплонасосных систем было реализовано отопление офисного здания компании-застройщика, расположенного в поселке Первомайское в Подмосковье. При этом проект из-начально не рассматривался в качестве демонстра-ционного: причиной его реализации стала высокая стоимость подключения к газовым сетям. Анализ и сравнение альтернативных вариантов энергоснаб-жения объекта показал, что вариант с тепловыми насосами по капитальным затратам, даже без учета стоимости самого газа, экономически более выго-ден, чем вариант с газовыми водонагревателями, что было обусловлено, главным образом, высокой стоимостью подключения к газовым сетям. Этот проект был успешно реализован; коммерческая эксплуатация в течение четырех отопительных се-зонов подтвердила как его техническую возмож-ность, так и экономическую целесообразность вы-бранных решений.

Успешный опыт реализации теплонасосной си-стемы отопления офисного здания стал предпо-сылкой реализации более масштабного проекта – устройства системы отопления коттеджного поселка на базе теплонасосных установок, использующих низкопотенциальную тепловую энергию земли.

Инженерные системы коттеджей

Первая очередь коттеджного поселка предусма-тривает строительство жилых домов на несколько семей общей площадью 19 тыс. м2 (площадь жи-лых помещений без учета коридоров, лестничных клеток и т. д.). При газовом отоплении необходи-мо было предусмотреть общую котельную, тепло-вые сети и индивидуальные тепловые пункты или узлы управления в каждом здании (в разных зда-ниях разное число секций). В итоге, после расчета

экономической целесообразности нескольких аль-тернативных вариантов было принято решение ис-пользовать для отопления систему на базе теплона-сосных установок.

Эксплуатация теплонасосной системы отопления офисного здания в один из отопительных сезонов, отличавшихся достаточно низкими (до –35°С) тем-пературами наружного воздуха, показала, что си-стема отопления, запроектированная на расчетную наружную температуру –28°С, не всегда позволяет поддерживать в помещениях комфортную темпе-ратуру – в период низких температур наружного воздуха температура в помещениях опускалась до +14°С. Служащие, находящиеся в офисе, при та-кой температуре чувствовали себя не очень ком-фортно, но все же организация функционировала в обычном режиме. Для жилых помещений такое понижение температуры совершенно недопустимо. Тепловой насос позволяет изменить режим рабо-ты для поддержания более высокой температуры, однако при этом существенно снижается его эф-фективность. Поэтому по итогам эксплуатации для снятия пиковых нагрузок в периоды, характеризуе-мые экстремально низкими температурами наруж-ного воздуха, было решено предусмотреть в схеме теплоснабжения электрический водонагреватель (электробойлер) для догрева теплоносителя после теплонасосной установки. Электробойлер включа-ется в работу автоматически.

Для отопления каждой секции жилых домов ис-пользуются две теплонасосных установки, что по-зволяет обеспечить резервирование на случай воз-можного выхода из строя части оборудования.

На период запуска системы в эксплуатацию, пока тепловые насосы еще не установлены на объ-екте, для теплоснабжения использовались времен-ные газовые нагреватели.

Тепловой насос работает тем эффективнее, чем меньше разница между температурами испарителя и конденсатора, то есть температурой источника низкопотенциальной тепловой энергии и темпера-турой потребителя. Таким образом, наиболее эф-фективно теплонасосные установки для отопле-ния могут применяться в системах, отличительной чертой которых является относительно невысокая температура теплоносителя. Этим требованиям со-ответствуют системы отопления на основе наполь-ных отопительных панелей («теплых полов»). Из-вестно, что во избежание заболеваний, связанных с перегревом ног человека, максимальная темпера-тура поверхности пола в помещении с постоянным пребыванием людей не должна превышать +26°С, в помещениях с временным пребыванием +31°С, в детских игровых комнатах +22°С (4). На рассма-триваемых объектах в качестве отопительных при-боров применяются низкотемпературные системы на основе замоноличенных в стяжку змеевиков из термостойких труб и сшитого полиэтилена (PEX).

ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ В СИСТЕМАХ ОТОПЛЕНИЯ28

Такое решение – комбинация теплонасосных уста-новок с «теплыми полами» – часто применяется и в зарубежной строительной практике.

Для предупреждения возникновения в помеще-ниях холодных нисходя-щих воздушных потоков от окон, предупреждения выпадения конденсата на внутренней поверхности стекла при отсутствии ото-пительных приборов, раз-мещенных под окнами, использовалось уменьше-ние шага замоноличенных в стяжку змеевиков. Если шаг основной укладки со-ставлял 250 мм, то в зоне окон он уменьшался до 100–150 мм.

Использование низко-температурных напольных отопительных панелей привело к необходимо-сти тщательной проработ-ки конструкции наружных ограждений и теплоизо-ляции. Так, были выбраны оконные профили, хорошо зарекомендовавшие себя в ходе эксплуатации на объ-ектах, расположенных в го-родах Сибири. Конструкция самих домов – быстровоз-водимая монолитная с не-съемной опалубкой. Блоки опалубки, изготовленные из полистирола, армируют-ся и заливаются бетонным раствором. После остыва-ния наружная поверхность штукатурится либо обли-цовывается, а внутренняя покрывается штукатурным слоем. Опалубка не сни-мается – она выполняет функцию тепло- и звукои-золяции.

Система вентиляции жилых домов – естествен-ная. Поселок расположен за городом, в экологически благополучном районе, по-этому нет необходимости в очистке воздуха и нет пре-пятствий к проветриванию помещений путем открыва-ния окон. В здании админи-страции поселка Птичное запроектирована система механической вентиляции, в этой части никаких энер-госберегающих решений не предусматривалось.

Грунтовые теплообменникиПо первоначальному проекту для устройства

грунтовых теплообменников предусматривалось бурение скважин глубиной 60 м. Однако в ходе ге-

ологических изысканий на глубине около 30 м были обнаружены известняки. Стоимость бурения сква-жин в известняке резко возрастает, что сразу же лишает проект коммер-ческой привлекательно-сти; кроме того, возможен неоптимальный режим те-плообмена в таких тепло-обменниках. Учитывая это обстоятельство, скважи-ны вынужденно пришлось ограничить глубиной 30 м, что привело к необходимо-сти увеличения их числа в два раза.

Расстояние между двумя соседними скважинами из условия обеспечения нор-мальной работы грунтовых теплообменников должно составлять не менее 5м. По возможности этот ин-тервал лучше увеличивать. При меньшем расстоянии, в случае большой потреб-ности в тепловой энергии, при работе тепловых насо-сов между соседними сква-жинами возможно промер-зание грунта и образование так называемых «линз хо-лода». Лучшее решение – использование единой комбинированной системы отопления-охлаждения. В этом случае в зимнее вре-мя грунт используется как источник низкопотенци-альной тепловой энергии и при этом захолаживает-ся; в летнее время, наобо-рот, за счет закачивания теплоносителя в скважины снимаются теплоизбытки в помещениях, а грунтовый массив вокруг скважин при этом подогревается, тем самым подготавливаясь к следующему отопительно-му сезону. В этом случае риск замораживания грун-тового массива существен-но уменьшается.

Исследования темпера-турных режимов грунто-вых массивов проводятся во многих странах. В Рос-сии эти исследования уже много лет проводит Г. П.

Укладка труб напольного отопления. Обращает на себя внимание уменьшение

шага укладки труб в зоне окон

Установка несъемной опалубки, одновременно выполняющей

функцию теплоизоляции

Здание администрации поселка Птичное, в котором реализована система отопления на базе

теплонасосных установок

№ 2 (5) / 2012 www.tn.esco.co.ua

29

Васильев, их результаты неоднократно публико-вались, они обобщены в диссертационной работе Г. П. Васильева (5). Исследования показали, что в почвенно-климатических условиях большей части территории России грунт, температура которого понижается в течение отопительного сезона, к на-чалу следующего отопительного сезона не успева-ет восстановить свой температурный потенциал. К началу каждого следующего отопительного сезона температурный потенциал грунтового массива еще больше понижается, однако это понижение носит экспоненциальный характер. К пятому году экс-плуатации грунтовый массив выходит на темпера-турный режим, близкий к периодическому. Иначе говоря, начиная с пятого года эксплуатации, мно-голетнее потребление тепловой энергии из грун-тового массива сопровождается периодическими изменениями его температуры. Таким образом, при проектировании теплонасосных систем тепло-снабжения представляется необходимым учет па-дения температур грунтового массива, вызванного многолетней эксплуатацией системы теплосбора, и использование в качестве расчетных параметров температур грунтового массива, ожидаемых на 5-й год эксплуатации.

Узел подключения грунтовых теплообменников в здании администрации поселка Птичное

В комбинированных системах, используемых как для тепло-, так и для холодоснабжения, темпе-ратурный режим грунтового массива поддержива-ется естественным образом: в зимнее время, когда требуется теплоснабжение, происходит охлажде-ние грунтового массива, а в летнее, когда требует-ся холодоснабжение, происходит, наоборот, нагрев грунтового массива, то есть в данном случае грун-товый массив можно рассматривать как своеобраз-ный аккумулятор тепловой энергии.

В системах с вертикальными грунтовыми тепло-обменниками при отборе тепловой энергии темпе-ратура грунта вокруг грунтового теплообменника понижается. На понижение температуры влияет как особенности конструкции теплообменника, так и режим его эксплуатации. Например, в системах с высокими величинами отводимой тепловой энергии (несколько десятков ватт на метр длины теплооб-менника) или в системах с грунтовым теплообмен-ником, расположенным в грунте с низкой тепло-проводностью (например, в сухом песке или сухом гравии), понижение температуры будет особенно заметным и может привести к замораживанию грун-

тового массива вокруг грунтового теплообменника.В одном из рассматриваемых объектов, а именно

в офисном здании компании-застройщика, помимо теплонасосных установок система теплоснабжения включала в себя солнечный коллектор. Коллектор был устроен простейшим образом – по длинной стороне здания были наварены обычные стальные водогазопроводные (ВГП) трубы. В летнее время теплоноситель, подогретый в этом простейшем кол-лекторе теплотой солнечной радиации, закачивался в грунтовые теплообменники, тем самым грунтовый массив разогревался, то есть по сути происходило накапливание низкопотенциальной тепловой энер-гии. К началу отопительного периода удавалось подогреть окружающий грунтовый массив до тем-пературы +14°С – это достаточно высокая темпера-тура. Затраты энергии при этом были минимальны-ми – только на циркуляцию теплоносителя, то есть электрическая энергия на привод циркуляционных насосов. Такое решение позволило за счет нако-пления тепловой энергии избежать угрозы замора-живания грунтового массива вокруг теплообменни-ка в течение всего отопительного сезона.

В коттеджном поселке площади позволяли нор-мально разместить скважины даже с учетом удвое-ния их количества относительно первоначально за-планированного числа.

Здание администрации поселка Птичное распо-ложено на относительно небольшом участке. При бурении скважин на этом участке оказалось, что в данной местности известняки располагаются очень близко к поверхности грунта, на глубинах около 15 м. При столь мелких скважинах потребовалось значительно увеличить их количество; в оконча-тельном варианте удалось, при условии сохранения пятиметрового интервала между скважинами, про-бурить 72 скважины. Размещение столь большого числа скважин на относительно небольшом участке при условии сохранения приемлемого интервала между соседними скважинами составило достаточ-но трудную задачу. Часть скважин в итоге была пробурена даже непосредственно под зданием.

Если близкое расположение известняков к по-верхности дополнительно усложнило задачу, то другая местная особенность, наоборот, несколько облегчила задачу. Дело в том, что после установки грунтовых теплообменников пространство в сква-жине заполняется какими-либо теплопроводящими материалами. В данном случае оказалось, что со-ставляющие грунт юрские глины непосредственно после операции по бурению образуют пульпу, ко-торая сама заполняет скважину. Требовалось лишь опустить в скважину грунтовый теплообменник (ге-озонд), а далее за короткое время (около пяти ми-нут) скважина заполнялась пульпой без каких-либо действий со стороны рабочих. После этого геозонд уже невозможно было извлечь. Требовалось лишь успеть поместить геозонд в скважину в интервал не более десяти минут от момента окончания бурения. Более того, поскольку при бурении скважин в этом случае не требовалось проводить каких-либо меро-приятий по их обсадке, это тоже снизило стоимость проекта.

ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ В СИСТЕМАХ ОТОПЛЕНИЯ30

Геозонд представляет собой двойной U-образный грунтовый теплообменник. Это четыре трубы, вы-полненные из полиэтилена низкого давления (ПНД), соединенные специальным наконечником. К наконечнику подвешивается груз, облегчающий опускание геозонда в скважину. Две трубы являют-ся подающими, две обратными.

Возможны и другие варианты исполнения грун-товых теплообменников. Например, трубы из сши-того полиэтилена (PEX) являются более дорогими, но и более устойчивыми к внешнему воздействию. Например, в условиях сейсмических воздействий трубы из PEX легко восстанавливают свою фор-му при колебаниях грунта. Трубы из ПНД более хрупкие, однако в условиях Подмосковья их при-менение, с учетом более низкой стоимости, вполне оправдано, тем более, что все грунтовые теплооб-менники располагаются на закрытой охраняемой территории, доступ на которую посторонних лиц и проведение несанкционированных земляных работ затруднены.

Опыт эксплуатации тепловых насосов в здании администрации

В здании администрации поселка Птичное уста-новлен один тепловой насос. Для надежности мож-но было бы предусмотреть резервирование, однако по экономическим соображениям от этого варианта было решено отказаться. На случай выхода из строя теплового насоса либо контура грунтовых теплооб-менников предусмотрен аварийный электрический водонагреватель. Этот водонагреватель может быть включен в работу также в том случае, если при экс-тремально низких температурах наружного воздуха мощность теплового насоса окажется недостаточ-ной для покрытия отопительной нагрузки. Однако эксплуатация в первый отопительный сезон пока не подтверждает необходимости такого догрева посредством электроводонагревателя. Достаточно низкие температуры наружного воздуха в декабре 2009 года и в январе 2010 года, до –25°С и ниже, показали, что в помещениях здания администрации поселка Птичное удавалось уверенно поддержи-вать температуру внутреннего воздуха на уровне +18...+20°С.

Расчетные температуры в подающей и обратной магистрали контура напольного отопления состав-ляли соответственно +35 и +30°С (Δt = 5°С). Такой маленький перепад был выбран по соображениям увеличения теплосъема с единицы площади «те-плого пола».

Здесь свою роль сыграло еще и то обстоятель-ство, что, имея все же ограниченный опыт экс-плуатации теплонасосных систем в местных кли-матических условиях, проектировщики подобрали тепловой насос с достаточно большим запасом мощности. При запуске в эксплуатацию в ноябре 2009 года температура теплоносителя в подающей магистрали контура грунтового теплообменника со-ставляла +8°С, за ноябрь упала до +5°С и стаби-лизировалась на этом уровне. В настоящее время (конец января 2010 года), в условиях достаточно низкой температуры наружного воздуха (–20°С и ниже) температура теплоносителя в подающей ма-гистрали контура грунтового теплообменника (тем-

пература источника) уверенно держится на уровне +4...+5°С. Температура обратного теплоносителя в контуре грунтового теплообменника опускается почти до нуля. Рассматривался вопрос об исполь-зовании в качестве теплоносителя незамерзающей жидкости (антифриза), однако по итогам всесторон-него изучения вопроса было решено использовать обычную воду, но быть готовыми добавлять анти-фриз в случае необходимости. Пока в ходе эксплуа-тации необходимости в этом не возникает.

Теплоноситель подогревается посредством те-плового насоса до температуры +54°С. Имен-но такая температура поддерживается в баке-аккумуляторе. Требуемая в контуре напольного отопления температура +35°С устанавливается за счет подмеса обратного теплоносителя. Тепловой насос работает не постоянно: он включается в ра-боту в случае, когда температура теплоносителя в баке-аккумуляторе падает ниже определенного значения. В этих условиях коэффициент преоб-разования теплового насоса составляет примерно 4,4. Поскольку для грунтовых массивов характер-ны запаздывания температурных изменений, окон-чательно судить об эффективности эксплуатации можно будет только в конце отопительного сезона, в марте-апреле. Именно в этот период температура окружающего теплообменники грунтового массива достигнет минимального значения. По расчетам, в начале отопительного сезона коэффициент преоб-разования должен составлять 5, а к концу, по мере захолаживания грунтового массива, опускаться до 4. В настоящее время расчетные значения под-тверждаются в ходе эксплуатации.

1. См. статью Г. П. Васильева и Н. В. Шилки-на «Использование низкопотенциальной тепловой энергии земли в теплонасосных системах» («АВОК», 2003, № 2).

2. См. статью Г. П. Васильева «Энергоэффектив-ный экспериментальный жилой дом в микрорайоне Никулино-2» («АВОК», 2002, № 4).

3. См. статью Г. П. Васильева и Н. С. Крунды-шева «Энергоэффективная сельская школа в Ярос-лавской области» («АВОК», 2002, № 5).

4 .См. книгу В. Н. Богословского, А. Н. Сканави «Отопление» (М., 1991), а также СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

5. Г. П. Васильев. Теплохладоснабжение зданий и сооружений с использованием низкопотенциаль-ной тепловой энергии поверхностных слоев земли / Дисс. на соискание ученой степени доктора техни-ческих наук. – М. : МГСУ, 2006.

Источник: www.energosber.info

№ 2 (5) / 2012 www.tn.esco.co.ua

31

Опыт компании MITSUBISHI ELECTRIC по внедрению тепловых насосов на юге России

Рынок тепловых насосов в России появился совсем недавно. Этому способствует как общее удорожание энергоресурсов, так и появление более производительного и эффективного оборудо-вания, а также приход на российский рынок крупнейших производителей такого рода техники.

Рассмотрим типичную для нашей страны ситуа-цию: небольшой населенный пункт — поселок или село, в котором отсутствует магистральный газ. Отопление либо печное, либо электрическое. Пер-вое подходит для частных домов, более крупные объекты так отапливать сложно да и небезопасно с противопожарной точки зрения. А тратить элек-тричество на обогрев в соотношении 1:1 очень до-рого.

В селе Чернушка Фроловского района Волго-градской области живет всего 160 человек, 57 из них — дети. Школа в селе совсем небольшая, зато новая и уютная. Одна проблема: отапливаться электричеством школе не по средствам. Газопровод — в сорока километрах от села, тянуть газ дорого и долго. Угольная котельная не надежнее работаю-щего в ней кочегара: «вышел из строя» кочегар — встала котельная, дети разошлись, радиаторы по-лопались.

Так что выбор способа модернизации системы отопления в школе оказался непростой задачей.

Тут необходимо пояснить, что в Волгоградской области инициатором внедрения энергосберегаю-щих мероприятий и технологий выступает Комитет жилищно-коммунального хозяйства области, взяв-ший курс на внедрение автономных и индивиду-альных отопительных систем. Была разработана

программа софинансирования, которая включает в себя модернизацию отопления и горячего водо-снабжения школ, больниц и других учреждений. Компания Mitsubishi Electric предложила области свое решение поставленной задачи: тепловой на-сос семейства ZUBADAN. На нем и решили остано-виться. На сегодняшний день только в этом регионе более 200 субъектов готовы заменить радиаторы на внутренние блоки тепловых насосов, вопрос лишь в финансировании.

ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ В СИСТЕМАХ ОТОПЛЕНИЯ32

Но вернемся в небольшую сельскую школу в Чернушке. Проектировала и монтировала новую систему отопления для нее волгоградская инженер-ная компания «ТеплоТехМонтаж», она же занима-ется обслуживанием оборудования. Семь наружных блоков тепловых насосов ZUBADAN типа «воздух — воздух» теплопроизводительностью 7х11,2 кВт были установлены в школе еще в 2008 году и все эти годы успешно снабжают школу теплом через канальные внутренние блоки (их тоже семь). На-гретый воздух через воздуховоды подается в каж-дое помещение, всасывание происходит в коридоре школы.

Прежде чем попасть на рынок, тепловой насос ZUBADAN два года испытывался в условиях суро-вого климата острова Хоккайдо и Скандинавии. Нижний предел диапазона рабочих температур на-соса — –25°С, кратковременный предел — –28°С, но в реальности насос продолжает работу до –36°С, хотя коэффициент преобразования снижается. В Чернушке такие морозы — редкость. Вплоть до –25°С тепловой насос работает в штатном режиме с высоким COP (чуть выше 3) и почти без обмерза-ния наружных блоков. При обычной для Волгограда зимней температуре от –10 до 0°С насос в состоя-нии выдавать воздух с температурой до +40°С, а самое главное — при перерыве в энергоснабжении оборудование не пострадает даже в очень суровый мороз, и при подаче электричества школа быстро прогреется вновь. Тепловой насос использует озо-нобезопасный фреон R410A, имеет весьма низкий уровень звукового давления — всего 53 дБ. Кроме того, максимальная длина магистрали (75 м) по-зволяет разместить наружные блоки подальше от детских ушей. Все это стало возможно благодаря

двухступенчатому компрессору, системе проме-жуточного охлаждения паров хладагента, а также мощной системе автоматического регулирования параметров. Немаловажно и то, что тепловой на-сос, в отличие от газовой котельной, не подлежит регистрации в надзорных органах.

Повторимся, уже около 200 субъектов в одной только Волгоградской области хотят перейти на оборудование типа ZUBADAN. Даже недостаток фи-нансирования со стороны государства не помешал компании Mitsubishi Electric смонтировать в Волго-градской области тринадцать различных систем на основе тепловых насосов, в основном на самых что ни на есть социальных объектах: школах, домах культуры, спортзалах, училищах. Всего же по Рос-сии с помощью ZUBADAN к 2010 году отапливается более 400 объектов.

№ 2 (5) / 2012 www.tn.esco.co.ua

33

Открытым пока остается вопрос об окупаемости тепловых насосов, однако в данном случае с этим полный порядок: гарантийный срок на ZUBADAN составляет 3 года, нормативный срок службы — 13 лет. За десять лет при постоянно растущих ценах на электричество насос окупит себя с лихвой, ре-альный же срок окупаемости по сравнению с элек-тропотреблением — не более пяти лет, в ряде слу-чаев — два-три года. Стоимость земляных работ и установки грунтового коллектора в традиционных системах «вода–воздух» по-прежнему высока, а фирм, способных квалифицированно выполнить

подобный монтаж, немного. ZUBADAN никакого грунтового коллектора не требует, используется низкопотенциальная теплота окружающего возду-ха. В компании Mitsubishi Electric уверены: распро-странение тепловых насосов ZUBADAN в России (по крайней мере, на ее юге) идеально отвечает взя-тому нашей страной курсу на энергосбережение. Правда, бюджетникам тут без помощи кредитных организаций и целевых программ никак не обой-тись. Но прокладывать газ все равно будет доро-же.

Источник: www.unido-russia.ru

Опыт применения воздушных тепловых насосов Octopus в климатических условиях Киева

Суровость климата не является ограничением для применения современных воздушных тепловых насосов. К примеру, в Скандинавских странах или странах Прибалтики и мн.др., которые совсем не от-личаются мягким и теплым климатом, они наиболее широко востребованы, а их доля в общем объеме рынка увеличивается быстрыми темпами (согласно статистике по продажам тепловых насосов, опубли-кованной на сайте ЕНРА).

Целесообразность использования воздушных тепловых насосов в странах с холодными клима-тическими условиями подтверждается не только многолетней практикой, но и испытаниями тепло-вых насосов, которые регулярно проводятся иссле-довательскими организациями и производителями, как в Европе, так и в США.

По данному вопросу написано достаточно мно-го статей. Но самым ценным всегда является опыт. В данном разделе мы попытались продемонстри-ровать наш собственный успешный опыт эксплуа-тации воздушного теплового насоса в офисном здании (частный дом площадью 240 кв.м.) на про-

тяжении двух отопительных сезонов (2009/2010 и 2010/2011). В помещении постоянно поддержива-лась температура 22°С. В качестве отопительных приборов использовались фанкойлы и радиаторы.

Были использованы два инструмента – термо-метр и пирометр.

На данных фотографиях Вы увидите температу-ру наружного воздуха и температуру хладоагента R290, который циркулирует между испарителем и компрессорно-конденсаторным блоком. Между эти-ми температурами существует дельта, что и позво-ляет всегда получать тепло из наружного воздуха.

Температура кипения хладоагента R290 состав-ляет -42,1°С, что даже в зимние морозы позволя-ет извлекать тепло из окружающего воздуха для обогрева помещения (при этом температура хла-доагента в испарителе не является константой). По сравнению с такой температурой хладоагента на-ружный воздух оказывается теплее (даже если на термометре -30ºС).

ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ В СИСТЕМАХ ОТОПЛЕНИЯ34

Кроме того, фото являются отличной иллюстра-цией того, что тепловой насос продолжает эффек-тивно работать даже тогда, когда испаритель по-крывается слоем инея (даже довольно большой

толщины). И как видно, толщина инея на испари-теле зависит главным образом не от температуры наружного воздуха, а от его влажности.

Источник: www.octopus.ua

№ 2 (5) / 2012 www.tn.esco.co.ua

35

Казахстан: введен в эксплуатацию один из крупнейших объектов с воздушными тепловыми насосами на территории СНГ

В Казахстане реализован круп-нейший на территории СНГ объект с тепловой мощностью 0.9 МВт на базе воздушных тепловых насосов Octopus.

Воздушные тепловые насосы Octopus имеют широкую географию своего применения. Это не толь-ко страны Европы. Это также и не-которые Евразийские страны. При-мером этого служит Казахстан. В 2009 году на предприятии, которое разрабатывает урановое месторож-дение Семизбай, расположенное на стыке Североказахстанской и Акмо-линской областей Казахстана, были установлены и введены в эксплуа-тацию тепловые насосы Octopus с целью теплоснабжения общежития для рабочих. На данном объекте си-стема отопления состоит из тепло-вых насосов OCTOPUS IS 81 (30 шт.) и напольного отопления OPTIHEAT. Установка данной системы позволи-ла сэкономить более 75% затрат на отопление. Заказчик выбрал тепло-вые насосы Octopus из-за ряда уни-кальных характеристик, присущих только тепловым насосам данного производителя (шведской компании Octopus АВ):

1. Способность нормально рабо-тать при температурах воздуха до -42°С;

2. Отсутствие сложных монтаж-ных и пусконаладочных работ;

3. Высокая надежность и низкие эксплуатационные затраты.

Важно сказать и о климате Ка-захстана. Его отличительными ха-рактеристиками являются резкая континентальность и неравномерное распределение природных осадков. Зима в Казахстане холодная и про-должительная на севере и умеренно мягкая на юге. Средняя температура января варьируется от −18 °С на се-вере до −3 °С на юге. Применение тепловых насосов Octopus в Казах-стане стало еще одним примером его эффективной работы в условиях до-статочно холодного климата.

Источник: www.passivehouse.ua

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СФЕРЕ ТЕПЛОНАСОСНОЙ ТЕХНИКИ36

Решения Emerson Climate Technologies: Установки кондиционирования воздуха с непосредственным кипением хладагента

Задачей данной статьи является объяснение преимуществ регулирования производительности в установках кондиционирования воздуха, обору-дованных испарителями с непосредственным кипе-нием хладагента. Каждая система анализируется с точки зрения эффективности и обеспечения ком-фортных условий жизнедеятельности. Рассматри-вается как эффективность контура хладагента, так и энергия, затрачиваемая на перемещение возду-ха приточными вентиляторами установки конди-ционирования. Регулирование производительности до 10% от номинального значения, возможное с применением спиральных компрессоров Copeland Digital Scroll, позволяет обеспечить превосходное соответствие нагрузке для одной или нескольких установок кондиционирования воздуха, объеди-ненных в единую систему, и оптимизировать энер-гопотребление/комфорт.

Существует несколько видов систем для обе-спечения комфортных условий (охлаждение и/или нагрев). Каждая система обладает специфически-ми преимуществами и характеристиками, и ее вы-бор основывается на размере здания (жилое, малое коммерческое, коммерческое и т. д.), на типе (но-вое, после ремонта, энергоэффективное и т. д.), ге-ографическом положении и местных особенностях и т. д.

Охлаждение/нагрев помещения осуществляется с применением какой-либо промежуточной среды: вода, хладагент или воздух. В случае использова-ния воды для обеспечения комфортных условий наиболее широко применяемыми приборами явля-ются радиаторы (только для отопления), фэнкой-лы (охлаждение и/или нагрев), распределительные коробки системы горячего водоснабжения, кассет-ные блоки. Все обозначенное выше обеспечивает рациональные затраты с хорошими возможностями для управления. Когда применяются системы с не-посредственным кипением хладагента, мы имеем в виду VRF-системы (Variable Refrigerant Flow — пере-менный расход хладагента) с несколькими испари-телями, устанавливаемыми внутри помещения. Дан-ные системы обеспечивают худшее качество обработки воздуха, трудность при его осу-шении, частые обязательные проверки на утечку хладагента — 1, 2 или 4 раза в год в зависимости от заправки- и требуют про-фессионального монтажа трубопроводов. С другой стороны, использование обработан-ного воздуха в качестве среды для обеспе-чения комфортных условий позволяет полу-чить лучшее качество воздуха в помещении и возможность использования рекуперации тепла за счет вытяжного воздуха. Большин-ство установок кондиционирования воздуха устанавливаются совместно с чиллерами и/или бойлерами для использования воды с соответствующей температурой в фэнкой-лах нагрева/охлаждения. Системы непо-средственного кипения хладагента в насто-

ящее время не очень широко распространены из-за трудностей с обеспечением эффективного регули-рования производительности и постоянной темпе-ратуры приточного воздуха.

Действительно при работе расширительного вентиля (компрессор (компрессоры) включен) по-лучается широкий ряд разнообразных по значе-нию температур приточного воздуха и, как след-ствие, плохое обеспечение комфортных условий. Это применение сегодня ограничено установками с постоянными требованиями по нагрузке, когда обеспечение комфортных условий не является при-оритетом.

Сегодня технология регулирования производи-тельности Copeland Digital Scroll позволяет разрабо-тать установки кондиционирования воздуха с непо-средственным кипением хладагента с оптимальным поддержанием температуры приточного воздуха и расхода. Возможность регулирования холодо- и/или теплопроизводительности и, кроме того, расхода воздуха значительно снижает энергопотребление всей установки. Технология Copeland Digital Scroll позволяет обеспечить плавное регулирование про-изводительности от 10 до 100% и предназначена для создания энергоэффективных систем.

Одноконтурные установки кондициониро-вания воздуха

Для обеспечения охлаждения установки конди-ционирования воздуха обычно используются со-вместно с чиллерами. Охлажденная вода циркули-рует в трубопроводной системе при помощи насоса, через 2 и 3 ходовые клапаны она проходит через теплообменник охлаждения и затем возвращается в чиллер, контур оборудован буферной емкостью для снижения количества пусков компрессора (рис.1). Для тех же применений, но при использовании мо-дуля с непосредственным кипением хладагента, в системе не требуется установка водяного насоса, буферной емкости и промежуточного теплообмен-ника. Испаритель расположен непосредственно в установке кондиционирования воздуха, что ве-

Рисунок 1.

№ 2 (5) / 2012 www.tn.esco.co.ua

37

дет к значительному снижению капитальных за-трат. Регулирование производительности в тради-ционных установках кондиционирования воздуха с непосредственным кипением хладагента может осуществляться только по принципу «включено — выключено». Вентилятор или компрессор может обеспечить этот тип регулирования. Если нагрузка низкая, компрессор будет включаться/выключать-ся очень часто, из-за чего температура приточного воздуха будет изменяться в широком диапазоне. Если регулирование осуществляется путем включе-ния/выключения вентилятора, минимальные требо-вания к количеству подаваемого воздуха не могут быть выполнены. В обоих случаях обеспечение ком-фортных условий будет низким. Если требования к уровню комфорта не могут быть снижены, то уста-новка компрессора с непрерывным регулировани-ем производительности становится обязательной. В этом случае Copeland Digital Scroll представляет собой предельно простое, дешевое и надежное ре-шение (рис. 2).

С возможностью снижения производительности до 10% от номинального значения, Copeland Digital Scroll является технологией регулирования, позво-ляющей снизить до минимума холодопроизводи-тельность системы, тем самым позволяя уменьшать расход воздуха, только если это действи-тельно необходимо. Широкий диапазон из-менения нагрузки проявляется очень часто весной и осенью, когда утром необходимо отапливать помещение, а днем охлаждать. Регулирование может быть осуществлено с помощью компрессора Digital Scroll путем обеспечения температуры и расхода воз-духа в соответствии с потребностями. Это означает значительную экономию элек-троэнергии, потребляемой вентиляторами, и более эффективную работу системы при частичной нагрузке. Например, установка кондиционирования воздуха с электродви-гателем вентилятора 10 кВт будет потре-блять только 1,2 кВт, если расход воздуха уменьшится вдвое (двухскоростной элек-тродвигатель). Общая эффективность си-стемы также повышается за счет отсутствия водяного насоса и отсутствия потерь в бу-ферной емкости.

Двухконтурные установки конди-ционирования воздуха и рекуперация тепла

Двухконтурные установки кондициони-рования воздуха широко распространены; они очень эффективны за счет возможности работы в режиме естественного охлаждения в пере-ходном периоде с обеспечением высокого качества подаваемого в помещение воз-духа. Их отрицательной стороной является то, что в течение периода, где требуется только отопление или охлаждение, систе-ма будет удалять теплый/холодный вытяж-ной воздух и получать свежий и холодный/теплый воздух с помощью установки кон-диционирования (рис.3). В зависимости от кратности циркуляции число «потерянных» кВт∙ч электроэнергии может быть весьма значимым. Кратность циркуляции ( % свежего воз-

духа) может значительно изменяться в зависимо-сти от числа людей в обслуживаемом помещении. И в этом случае регулирование производительности должно и может обеспечить экономию электроэнер-гии.

Контур хладагента, оборудованный компрессо-ром Copeland Digital Scroll, может устранить про-блему регулирования и обеспечить простую ре-куперацию тепла (рис.4). Теплота отбирается от вытяжного воздуха перед его выбросом и передает-ся свежему воздуху, предварительно нагревая его. В зависимости от размера и требований система может использоваться не только как система реку-перации тепла, но и в качестве теплового насоса. Тепловой насос типа «воздух — воздух» обладает значительными преимуществами при отсутствии цикла оттайки за счет использования всегда тепло-го воздуха. Это еще одно преимущество по срав-нению с традиционными тепловыми насосами типа «воздух — воздух».

Размещение компрессора в блоке смешения воз-духа является простым решением. Поэтому тепло-обменник для нагрева (конденсатор) располагается в блоке приточного воздуха установки кондициони-рования.

Рисунок 2.

Рисунок 3.

Рисунок 4.

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СФЕРЕ ТЕПЛОНАСОСНОЙ ТЕХНИКИ38

Как и для первого случая, для данной конфигурации расход воздуха может быть снижен до минимума при условиях ча-стичной нагрузки, тем самым предостав-ляя значительную экономию также при работе приточного вентилятора. В тече-ние всего холодного периода воздушный фильтр защищен от замерзания без отсут-ствия необходимости в установке допол-нительного теплообменника нагрева.

Двухконтурная установка с раз-дельными контурами притока и вы-тяжки

В некоторых случаях каналы при-точного и вытяжного воздуха распола-гаются в разных местах. В этом случае рекуперацию теплоты вытяжного возду-ха осуществить трудно. Для этого требу-ется установка промежуточного контура между теплообменниками приточного и вытяжного воздуха и, кроме того, буфер-ной емкости, насоса и использование рас-твора гликоля в качестве теплоносителя (рис.5).

Системы с водяным контуром обыч-но требуют установки больших теплооб-менников, и эффективность их в любом случае ограничена приблизительно 75% из-за потерь в трубопроводах и разницы температур в теплообменниках. Замена водяного контура контуром хладагента с компрессором Copeland Digital Scroll мо-жет улучшить общую эффективность ис-пользования контура в качестве теплово-го насоса с высоким COP при отсутствии необходимости в оттайке (рис. 6).

Установки кондиционирования воздуха со 100% рекуперацией те-плоты

Установки кондиционирования воздуха с пластинчатыми теплообменниками/ре-куперацией теплоты становятся все более популярными. Они очень просты с точ-ки зрения конструкции и обслуживания (рис.7). В типовых коммерческих приме-нениях эффективность рекуперации со-ставляет около 75%. Как и в предыдущем случае, внедрение контура хладагента с компрессором Copeland Digital Scroll по-зволит повысить эффективность рекупе-рации и приблизить ее к эффективности теплового насоса при высоких значениях COP (рис.8).

Система с несколькими раздель-ными установками кондиционирова-ния воздуха

Несколько установок кондициони-рования воздуха могут быть подключе-ны непосредственно к компрессорно-конденсаторному агрегату на базе компрессора Copeland Digital Scroll (рис.9). Регулирование производитель-ности с применением цифрового компрес-сора позволяет обеспечить превосходное

Рисунок 5.

Рисунок 6.

Рисунок 7.

№ 2 (5) / 2012 www.tn.esco.co.ua

39

соответствие нагрузке, требуемой общим числом различных установок кондициони-рования воздуха. Поскольку минимально возможная производительность составляет 10 % от номинала, каждая установка конди-ционирования воздуха может управляться индивидуально как по производительности, так и по расходу воздуха. Компрессорно-конденсаторный агрегат на базе компрессо-ра Digital Scroll позволяет обеспечить необ-ходимую производительность в любое время в соответствии с требованиями системы.

Технология Copeland Digital Scroll сразу улучшает эффективность работы оборудо-вания за счет отличной работы в режиме частичной нагрузки. Это является огромным преимуществом для конечных пользовате-лей, учитывая, что большинство оборудова-ния переразмерено и работает в основном в режиме частичной нагрузки большее время (рис.10).

Что предлагает Emerson Climate Technologies?

Полную линейку компрессоров Digital Scroll для работы с R410A и R407C, от 8 до 39 кВт (от 26 до 78 кВт при использовании в тандеме). Агрегаты на базе цифровых компрессоров, оснащенных ресивером, го-товые для подключения к конденсатору и/или испарителю установок кондициониро-вания воздуха. Линейка от 20 до 36 кВт на R407C.

На базе компрессоров Digital Scroll мож-но создать простой агрегат для систем кондиционирования воздуха с плавной ре-гулировкой производительности в диапазо-не 10…100%, позволяющий обеспечивать быстрое соответствие требуемой нагрузке и поддержание температуры с точностью +/- 1 K, что позволяет конечному пользо-вателю обеспечивать оптимальные условия комфорта. Другой важной особенностью агрегата на базе данных компрессоров яв-ляется возможность работы при низких тем-пературах конденсации, что обеспечивает высокую энергоэффективность, а экономия электроэнергии, потребляемой вентилято-ром данного агрегата, позволяет получить более высокие значения показателей сезон-ной эффективности.

Особенности метода регулирования про-изводительности, применяемого в компрес-соре Digital Scroll, позволяют расширить возможности работы агрегата при глубоком изменении параметров приточного воздуха.

Поскольку для компрессоров Digital Scroll не требуется сложной конструкции системы трубопроводов для обеспечения возврата масла и, кроме того, отсутствует необхо-димость в установке сложных электронных устройств и дополнительных компонентов,

агрегаты на базе данных компрессоров яв-ляются простыми как при монтаже, так и в обслуживании. Все вышеперечисленные особенности позволяют уменьшить количе-ство агрегатов для систем с несколькими ис-парителями, а также повысить надежность системы за счет уменьшения количества пу-сков и остановок компрессора.

100 90 80 70 60 50 40 30 20 100,400,50

1,00

0,90

0,80

0,70

0,60

1,20

1,10

Процент нагрузки

Регулирование производительности оборудования

AHUс использованием

цифрового компрессора

% о

т но

мин

ала

AHUбез использованием

цифрового компрессора

Рисунок 10. Работа системы кондиционирования при частичной нагрузке

Рисунок 9.

Рисунок 8.

Источник: planetaklimata.com.ua

РЕШЕНИЯ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ И КОРПОРАЦИЙ• Модернизация систем энергоснабжения, в том числе систем электроснабжения,

тепло- и холодоснабжения, оборотного водоснабжения, пневмоснабжения • Проектирование теплонаносных станций • Разработка энергетических планов и стратегий повышения энергоэффективности

предприятия • Разработка и внедрение системы промышленного энергоменеджмента • Создание систем мониторинга фактической экономии финансовых и энергетиче-

ских ресурсов

РЕШЕНИЯ ДЛЯ МУНИЦИПАЛИТЕТОВ И КОММУНАЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ• Разработка муниципальных энергетических планов и стратегий модернизации си-

стем энергоснабжения городов и территорий • Разработка энерго- и экологоэфективных схем теплоснабжения и водоснабжения

городов и населённых пунктов • Разработка системы энергоменеджмента для муниципалитетов. • Разработка инвестиционных проектов термомодернизации жилых и бюджетных

зданий • Проектирование теплонаносных станций

ПОДГОТОВКА ПРОЕКТОВ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ К ФИНАНСИРОВАНИЮ

ПРОМЫШЛЕННОСТЬ:• Финансирование проектов энергоэффективной модернизации с использованием

собственных средств • Финансирование проектов энергоэффективной модернизации с использованием

заемных средств • Финансирование проектов энергоэффективной модернизации с использованием

«зеленых» средств • Комбинированное финансирование, лизинг, аренда и товарный кредит

МУНИЦИПАЛИТЕТЕТЫ:• Финансирование проектов энергоэффективной модернизации коммунальных пред-

приятий с использованием бюджетных и внебюджетных средств • Финансирование проектов энергоэффективной модернизации коммунальных пред-

приятий с использованием заемных средств • Комбинированное финансирование, лизинг, аренда и товарный кредит

ООО ЭСКО «Экологические Системы»Украина, 69035, г. Запорожье, пр. Маяковского 11тел. (061) 224 68 12, тел./факс (061) 224 66 86

www.ecosys.com.ua E-mail: ecosys@zp.ukrtel.net

Энергосервисная компания

Экологические Системы