Энергосберегающие системы кондиционирования с газовым тепловым насосом

Ни для кого не секрет, что современная система снабжения электроэнергией вступила в кризисную фазу своего развития, что ставит под вопрос дальнейший рост систем  производства и жизнеобеспечения. Эти ограничения носят системный характер и потребуют для своего преодоления весьма значительных материальных и временных  затрат. Расширяющееся применение систем кондиционирования воздуха давно стало источником резкого  роста потребления электричества в летний сезон.

В качестве альтернативы электроэнергии, на глазах переходящей в разряд дефицитных ресурсов, ведущие компании по производству климатического оборудования предлагают использовать в качестве привода компрессора двигатель внутреннего сгорания, работающий на газе. Отсюда и название – кондиционер с газовым тепловым насосом (GHP – Gas Heat Pump). Основным преимуществом такого варианта является то, что у газового двигателя, по сравнению с электромотором, около половины вложенной энергии может быть возвращено путем использования тепла охлаждающей жидкости и выхлопных газов.

В системах с GHP применяется модифицированный автомобильный двигатель, работающий по циклу Миллера. Этот тепловой цикл был предложен в 1947 г. Его особенность состоит в том, что в нем изменено время запирания всасывающего клапана по отношению к базовому двигателю, в результате чего изменяется реальная степень сжатия. Это позволяет более эффективно управлять двигателем на малых нагрузках и снизить так называемые насосные потери и потери на выхлоп. В результате была достигнута более высокая эффективность двигателя по сравнению с обычными двигателями внутреннего сгорания (в том числе и по потреблению горючего) и значительно повышен его ресурс. Именно значительный рост моторесурса сделал возможным применения газовых двигателей внутреннего сгорания в системах кондиционирования.

Обороты двигателя управляются процессором в соответствии с потребностями помещения. Кроме того, новые модели стандартно оборудуются функцией сбережения энергии, которая автоматически определяет условия работы внешнего блока и, соответственно, контролирует общую эффективность компрессора/газового двигателя для достижения оптимальных показателей. Наивысший КПД системы с газовым тепловым насосом достигается при использовании 100% пропана, теплотворная способность которого составляет 40 МДж/100 куб.м, для иного состава газа КПД изменяется в пределах ±5%. Благодаря примененной системе чистого сгорания природного газа, основанной на управлении составом горючей смеси методом обратной связи, выделение в атмосферу оксидов азота уменьшено на 40%.

Для утилизации тепла охлаждающей жидкости в кондиционерах с GHP установлен пластинчатый теплообменник. С целью повышения эффективности работы в режиме обогрева, для управления потоком воды в системе охлаждения двигателя используется трехходовой переключающий клапан с пропорциональным регулированием.

Современные агрегаты с газовым тепловым насосом по своим возможностям идентичны традиционным VRF-системам и допускают групповое подключение унифицированных внутренних блоков настенного, канального, кассетного или напольно-потолочного исполнения. В них используются новейшие озонобезопасные хладагенты R407С и R410А. В последние годы созданы трехтрубные модели с возможностью одновременной работы внутренних блоков в режиме охлаждения и обогрева. Возможно и использование систем GHP в варианте чиллера и устройства подогрева воды.

Интервал технического обслуживания газового двигателя составляет 10 000 часов. В пересчете на расстояние, проходимое за это время автомобилем, 10 000 часов работы эквивалентны примерно 300 000 километров пробега.

Немаловажным достоинством новой техники является возможность работы с уже существующими трубопроводами, что дает возможность легко обновить любую старую систему кондиционирования воздуха.

Эксплуатация систем с GHP при существующих расценках на электроэнергию и природный газ существенно дешевле использования традиционных VRF-систем, к тому же потребитель освобождается от расходов на получение квоты на электроэнергию, которые ныне весьма высоки. В этом заключается еще одно преимущество систем на природном газе.

Источник: TopClimat.ru