В модельном ряду компании TICA представлены 8 полностью инверторных тепловых насосов серии Jia Jia Run: 5 из них — с потолочным (горизонтальным) внутренним блоком, 3 — с настенным (вертикальным). Производительность устройств варьируется в пределах от 12 до 20 кВт (в зависимости от модели), расход воды — от 2,06 до 3,44 куб.м/ч.
Внутренние блоки могут работать как на обогрев, так и на охлаждение и подключаться к системам «теплый пол», фанкойлам, радиаторам, вентиляционным установкам малой мощности. Предусмотрены следующие режимы: подогрев пола, обогрев или охлаждение с помощью подключенных фанкойлов, поддержание температуры теплого пола. Кроме того, реализованы функции самодиагностики (при обнаружении неисправности код ошибки отображается на сенсорном экране), автоматического включения-отключения теплового насоса (задается с помощью таймера), автоматического запуска с текущими настройками после восстановления питания, интеллектуального и мощного размораживания. Пользователь может ограничить доступ к системе управления посредством ввода пароля.
В инверторных тепловых насосах TICA предусмотрены три бесшумных режима (дневной и два ночных — автоматический и принудительный), внедрены 9 ступеней шумоподавления. Максимальный уровень шума при эксплуатации внутреннего блока — 37 дБ(А). Это меньше, чем в читальном зале библиотеки.
Каждый инверторный тепловой насос (воздух-вода) оснащен спиральным EVI-компрессором производства Emerson Copeland (США), экранированным водяным насосом с переменной частотой, выпускаемым Grundfos (Дания), одним или двумя вентиляторами и таким же количеством бесколлекторных DC-двигателей компании Shibaura (Япония).
Агрегаты выходной мощностью 12—16 кВт запитываются от источника питания 220 В 50 Гц. Наружные блоки тепловых насосов производительностью 18—20 кВт — от трехфазного источника 380 В 50 Гц, внутренние — от однофазного источника 220 В 50 Гц.
Инверторные тепловые насосы (воздух-вода), выпускаемые компанией «ТИКА», работают при температурах окружающей среды: в режиме обогрева — от -25 до +25 °С, в режиме охлаждения — от +16 до +48 °С.
Производительность в режиме охлаждения составляет 12 кВт, обогрева — 14 кВт, потребляемая мощность — 3,8 и 4 кВт. Инверторный тепловой насос TSCA120DHL оснащен спиральным EVI-компрессором Copeland. Расход воды — 2,06 куб.м/ч. Внутренний блок монтируется на стене.
При работе на холод инверторный тепловой насос TSCA120DHLD выдает 12 кВт, на тепло — 14 кВт. Коэффициент энергоэффективности EER составляет 3,16, COP — 3,5. Максимальный расход воды — 2,06 куб.м/ч. Внутренний блок устанавливается на потолке.
В режиме охлаждения инверторный тепловой насос TSCA140DHL выдает 14 кВт, обогрева — 16 кВт. Изделие потребляет соответственно 4,7 и 4,6 кВт. Расход воды чуть превышает 2,4 куб.м/ч. Внутренний блок размещается на стене.
Производительность агрегата при работе на холод составляет 14 кВт, на тепло — 16 кВт. Расход воды — 2,41 куб.м/ч. Максимальный уровень шума при эксплуатации внутреннего блока — 37 дБ(А), наружного — 56 дБ(А). Внутренний блок — горизонтальный (монтируется на потолке, антресолях).
Инверторный тепловой насос TSCA160DHL — самый мощный инверторный тепловой насос TICA, внутренний блок которого монтируется на стене. В режиме охлаждения агрегат выдает 16 кВт, обогрева — 18 кВт. При этом устройство потребляет 5,4 кВт. Расход воды — 2,75 куб.м/ч.
Инверторный тепловой насос TSCA160DHLD — наиболее мощный тепловой насос TICA, оборудованный 1 вентилятором. Производительность агрегата при работе на холод составляет 16 кВт, на тепло — 18 кВт. Расход воды — 2,75 куб.м/ч. Внутренний блок — горизонтальный.
Инверторный тепловой насос TSCA180DHLD с потолочным внутренним блоком выдает 18 кВт при работе на холод и 20 кВт — на тепло. Коэффициент COP равняется 3,64, что является очень высоким показателем для полупромышленных тепловых насосов. Расход воды — 3,1 куб.м/ч.
Наиболее мощная модель в линейке TICA: производительность в режиме охлаждения составляет 20 кВт, обогрева — 22 кВт. Инверторный тепловой насос TSCA200DHLD оснащен 2 вентиляторами. Наружный блок подключается к источнику питания 380 В 50 Гц.
Инверторный тепловой насос (воздух-вода)
Полностью инверторный тепловой насос (воздух-вода) — это электроприбор, предназначенный для горячего или холодного водоснабжения квартир, офисов, коттеджей и т.п. Устройство эффективно нагревает или охлаждает воду, которая затем применяется в качестве тепло- или хладоносителя для системы отопления (кондиционирования), в том числе для теплого пола.
Инверторный тепловой насос (воздух-вода) состоит из двух блоков — наружного и внутреннего. Первый из них монтируется снаружи здания (например, крепится к стене жилого дома), второй — непосредственно внутри обогреваемого либо охлаждаемого объекта (на потолке либо на стене санузла, машинного отделения, на антресолях и т.п.).
Наружный и внутренний блоки теплового насоса
Между блоками по трубопроводу циркулирует озонобезопасный фреон R410а — самый популярный на сегодняшний день хладагент для бытовых систем кондиционирования. К внутреннему блоку подключаются конечные устройства, которые и снабжаются горячей или охлажденной водой: теплый пол, радиаторы, фанкойлы, вентиляционная установка с разветвленной сетью воздуховодов.
Схема работы полностью инверторного и традиционного тепловых насосов одинакова. Отличие заключается в применении инвертора, который преобразует переменный ток в постоянный, а затем снова в переменный, но уже с частотой, необходимой для эффективной работы компрессора и привода вентилятора в соответствии с тепловой нагрузкой. Благодаря этому сила тока, требующаяся для пуска агрегата, уменьшается, его производительность автоматически и плавно регулируется, а энергоэффективность возрастает. Так, интегральный показатель при частичной нагрузке IPLV (американский аналог европейского сезонного коэффициента энергоэффективности SEER) инверторного теплового насоса TICA составляет 4,3, что является очень высоким значением для бытовых устройств. По этому параметру он относится к классу A++. Для сравнения: аналогичный показатель при эксплуатации традиционного теплового насоса, оборудованного компрессором с фиксированной частотой, не превышает 3,5—3,6.
Принцип работы инверторного теплового насоса (воздух-вода)
Как отмечалось выше, инверторный тепловой насос (воздух-вода) состоит из наружного и внутреннего блоков. В режиме обогрева первый из них с помощью вентилятора забирает воздух и направляет его на теплообменник, состоящий из медных трубок, по которым циркулирует фреон R410a. Он обладает высокой холодо- и теплопроизводительностью, при этом отличается очень низкой температурой кипения.
При взаимодействии с воздухом через поверхность трубок теплообменника (выступает в роли испарителя) наружного блока хладагент закипает и в газообразном состоянии направляется в компрессор. В данном агрегате фреон сжимается, как следствие, его давление и температура возрастают. Затем он нагнетается в кожухотрубный теплообменник внутреннего блока и через его трубки нагревает воду, поступающую от конечных устройств системы отопления. Далее нагретая вода посредством насоса подается к теплому полу, радиаторам, фанкойлам или вентиляционной установке, а охладившийся фреон конденсируется и переходит в парожидкостную фазу. В этом состоянии он возвращается по трубопроводу в наружный блок. При прохождении через электронный расширительный клапан давление хладагента понижается, он становится полностью жидким, после чего снова поступает в испаритель. Цикл повторяется.
Схема работы инверторного теплового насоса в режиме обогрева
В режиме охлаждения происходит обратный процесс. Нагревшаяся вода из фанкойлов или вентиляционной установки поступает в кожухотрубный теплообменник (теперь он играет роль испарителя) внутреннего блока, по трубкам которого течет жидкий фреон. В результате теплообмена вода охлаждается и возвращается в систему кондиционирования, а хладагент закипает и переходит в газообразное состояние, после чего по газовому трубопроводу поступает в компрессор, а затем в конденсатор наружного блока. Там благодаря нагнетаемому вентилятором наружному воздуху фреон охлаждается и конденсируется, превращаясь в парожидкостную смесь. Данная смесь пропускается через электронный расширительный клапан, и ее давление понижается. Как результат, хладагент переходит в жидкую фазу и в таком состоянии поступает в кожухотрубный теплообменник внутреннего блока. Затем весь цикл повторяется.
Наружный блок инверторного теплового насоса (воздух-вода)
Наружный блок инверторного теплового насоса (воздух-вода), выпускаемого компанией TICA, включает:
EVI-компрессор;
теплообменник;
экономайзер;
газожидкостный сепаратор;
маслоотделитель;
три электронных расширительных клапана;
два обратных клапана для фреона в жидком и газообразном состоянии;
один или два вентилятора;
плату управления и блок питания с силовыми элементами.
Конструкция наружного блока инверторного теплового насоса (воздух-вода) серии Jia Jia Run, выпускаемого компанией TICA
(1 — верхняя панель; 2 — теплообменник; 3 — основная плата управления; 4 — экономайзер; 5 — газожидкостный сепаратор; 6 — задняя правая панель; 7 — электронный расширительный клапан, задействованный при эксплуатации в режиме охлаждения; 8 — электронный расширительный клапан, используемый в режиме обогрева; 9 — электронный расширительный клапан на стороне всасывания воздуха; 10 — газовый обратный клапан; 11 — жидкостный обратный клапан; 12 — компрессор; 13 — клеммная колодка; 14 — передняя панель; 15 — вентилятор; 16 — решетка вентилятора; 17 — маслоотделитель; 18 — блок питания)
Сердцем инверторного теплового насоса, выпускаемого компанией TICA, является спиральный EVI-компрессор известного американского производителя Emerson Copeland. В агрегате предусмотрен дополнительный порт для впрыска пара, посредством трубки подключенный к пластинчатому теплообменнику (экономайзеру), который предназначен для переохлаждения основной части хладагента и повышения теплопроизводительности компрессора.
Технология усовершенствованного впрыска пара (Enhanced Vapour Injection, EVI). После прохождения конденсатора поток жидкого фреона разделяется на две части — большую и малую. Последняя пропускается через соленоидный вентиль и электронный расширительный клапан, вследствие чего ее давление и температура понижаются. Затем она направляется в экономайзер, где отбирает тепло у основной части хладагента. В результате малая часть фреонового потока закипает и через дополнительный патрубок впрыскивается в компрессор, а переохлажденная основная часть нагнетается в испаритель.
Схема подключения экономайзера
Благодаря вышеописанной EVI-технологии диапазон рабочих температур агрегата значительно расширяется (инверторный тепловой насос (воздух-вода) производства TICA может работать при температуре окружающей среды от -25 до +25 °С в режиме обогрева и от +16 до +48 °С в режиме охлаждения), а его теплопроизводительность возрастает на 20% по сравнению с обычным спиральным компрессором. Преимущество в энергоэффективности спиральных EVI-компрессоров над традиционными роторными может достигать 45%. Кроме того, спиральные агрегаты отличаются от роторных более высокой компрессией фреона, меньшим падением КПД при низких температурах, очень широким диапазоном рабочих температур (роторные компрессоры могут работать в режиме обогрева при температуре от -10 до +28 °С) и более длительным сроком службы.
Теплообменник наружного блока состоит из медного змеевика с алюминиевыми ребрами. Они покрыты гидрофильным полимером по технологии Blue Fin, который препятствует задержке воды между ребрами, а следовательно, их обмерзанию и ухудшению теплообмена. Медный змеевик имеет внутренние насечки. Благодаря этому площадь теплообмена увеличивается и его эффективность возрастает на 8—10%.
Теплообменник наружного блока
Газожидкостный сепаратор разделяет фреон в газообразном и жидком агрегатном состояниях. Это делается для того, чтобы предотвратить гидроудар — повреждение компрессора в результате попадания жидкого хладагента или перенасыщенного пара, который при сжатии превращается в жидкость. В компрессор должен поступать только газообразный хладагент, в противном случае велика вероятность заклинивания агрегата и поломки его электродвигателя.
Маслоотделитель предназначен для разделения хладагента и масла и возврата последнего в компрессор. Данная операция необходима, поскольку, с одной стороны, смазка требуется для нормальной работы устройства, с другой — повышенное содержание масла в различных компонентах (например, на поверхности теплообменников наружного и внутреннего блоков) может привести к образованию масляной пленки и ухудшению теплообмена. Маслоотделитель, установленный в инверторном тепловом насосе TICA, удаляет из фреона и возвращает в компрессор 99,9% масла.
Электронные расширительные клапаны с однополярными приводами используются для максимально точного регулирования объема хладагента в зависимости от нагрузки на инверторный тепловой насос (воздух-вода). Размер сечения, через которое впрыскивается фреон, изменяется автоматически. Соответствующую команду выдает контроллер перегрева после получения данных с датчиков давления и температуры и их сравнения со значением уставки. Если температура перегрева оказывается ниже установленной, сечение клапана уменьшается для увеличения перегрева. Если же она превышает значение уставки, тогда сечение увеличивается для снижения перегрева. Тем самым клапаны позволяют существенно повысить энергоэффективность теплового насоса как в режиме охлаждения, так и в режиме обогрева. Кроме того, они вместе с контроллером и датчиками помогают предотвратить гидроудар в случае чрезмерно низкой температуры перегрева либо перегрузку компрессора, когда температура перегрева слишком велика.
Электронный расширительный клапан
Два обратных клапана (газовый и жидкостный) предотвращают изменение направления фреонового потока. Тем самым они препятствуют перетеканию хладагента из магистрали нагнетания в магистраль всасывания во время остановок компрессора и гидроудару при последующем запуске этого агрегата.
Осевой вентилятор предназначен для забора/выдува воздуха и повышения эффективности теплообмена в наружном блоке. Рабочее колесо с усовершенствованными лопастями приводится в движение бесколлекторным двигателем постоянного тока, выпускаемым известной японской компанией Shibaura — одним из ведущих мировых поставщиков малых двигателей. Привод плавно изменяет скорость вращения, исходя из нагрузки на наружный блок. Он характеризуется очень тихой работой и высокой износостойкостью, чему способствует отсутствие трения между контактами ротора и щетками коллектора, которые используются в традиционных DC-двигателях.
Бесколлекторный двигатель вентилятора
Плата управления координирует работу всех элементов наружного и внутреннего блоков инверторного теплового насоса. В частности, она отвечает за многоуровневую защиту от замерзания, включая технологию интеллектуального размораживания. Плата автоматически определяет время, когда нужно выполнить размораживание, исходя из условий окружающей среды и времени наработки теплового насоса. Это позволяет избежать ненужных циклов размораживания и тем самым повысить энергоэффективность оборудования. Кроме того, инверторный тепловой насос (воздух-вода) производства компании «ТИКА» предусматривает функцию мощного размораживания. Она незаменима в регионах, для которых характерны высокая влажность и низкие температуры окружающей среды. Размораживание осуществляется за счет кратковременного переключения устройства в режим охлаждения и направления перегретого фреонового пара в теплообменник наружного блока.
Помимо того, плата управления вместе с подключенными к ней датчиками и реле обеспечивает комплексную аппаратную защиту компонентов теплового насоса. В устройстве, выпускаемом TICA, предусмотрены:
защита от чрезмерно низкого или слишком высокого напряжения;
защита от перегрузки компрессора и вентилятора;
защита от перегрева компрессора;
защита от недостаточного количества воды, поступающей в теплообменник внутреннего блока;
защита от слишком низкой или чрезмерно высокой температуры воды на выходе;
защита от высокого давления нагнетания хладагента;
защита от низкого давления всасывания хладагента.
Интеллектуальная система управления в состоянии прогнозировать возможные проблемы и предпринимать меры для их устранения, а также эффективно подстраиваться под изменяющиеся условия эксплуатации. Благодаря ей пользователь может действовать по принципу «установил и забыл», не опасаясь, что тепловой насос подведет его в самый неподходящий момент. Если система не сможет самостоятельно решить проблему, она выдаст соответствующий аварийный сигнал, при необходимости отключит тепловой насос и сообщит об этом пользователю.
Внутренний блок инверторного теплового насоса (воздух-вода)
Внутренний блок инверторного теплового насоса включает:
кожухотрубный теплообменник;
водяной насос;
расширительный бак;
автоматический воздушник и предохранительный клапан;
манометр и реле протока;
дренажный поддон;
проводной пульт управления (контроллер);
блок питания.
Конструкция внутреннего блока инверторного теплового насоса (воздух-вода) серии Jia Jia Run, выпускаемого компанией TICA
Кожухотрубный теплообменник предназначен для нагрева или охлаждения теплоносителя, в роли которого выступает вода. Агрегат изготовлен по классической схеме: пучок медных труб с циркулирующим по ним потоком фреона размещается внутри кожуха, в межтрубном пространстве которого по спирали течет вода. Для более эффективного теплообмена потоки хладагента и носителя направлены навстречу друг к другу (используется схема противотока). Кроме того, перпендикулярно трубкам установлены перегородки, благодаря которым поток воды завихряется и его теплые слои перемешиваются с более холодными. В результате происходят диффузия молекул воды и их равномерный нагрев (охлаждение).
Схема работы кожухотрубного теплообменника в режиме обогрева
Все элементы системы водоснабжения (расширительный бак, водяной насос, автоматический воздушник, манометр, реле протока) интегрированы во внутренний блок. Такой конструктивный подход позволил существенно упростить и ускорить монтаж оборудования, снизить стоимость теплового насоса, а также повысить его надежность.
Водяной насос используется для подачи нагретой или охлажденной воды к конечным элементам системы кондиционирования. В наружном блоке, выпускаемом TICA, установлен инверторный водяной насос, который производится крупной датской компанией Grundfos — одним из лидеров на мировом рынке данных агрегатов. Устройство оснащено DC-двигателем, плавно изменяющим свою рабочую частоту в зависимости от нагрузки. Насос отличается высокой производительностью, длительным сроком службы и низким уровнем шума.
Для балансировки объема нагретой или охлажденной воды в системе отопления (кондиционирования) предназначен расширительный бак. Он помогает устранить проблемы недостаточного или избыточного поступления воды от фанкойлов, радиаторов, вентустановки, теплого пола, а также поддерживать ее температуру на заданном уровне.
За количеством воды, поступающей в тепловой насос, и ее давлением непрерывно следят реле протока и манометр. В случае недостаточного водоснабжения или его полного прекращения реле размыкается и подает соответствующий импульс плате управления, после чего та выдает аварийный сигнал (код ошибки) и отключает оборудование.
Автоматический воздушник (воздухоотводчик) предназначен для удаления воздуха, скапливающегося в верхних точках отопительных и водопроводных систем. Данный клапан препятствует появлению воздушных пробок, мешающих нормальной циркуляции воды, снижает вероятность гидроудара и выхода оборудования из строя. Аналогичную функцию выполняет предохранительный клапан, предотвращающий повреждение трубопровода в случае, если фактическое давление воды превышает значение уставки.
Конденсат, образующийся на стенках кожухотрубного теплообменника, и излишняя влага, сливаемая расширительным баком, поступают в дренажный поддон.
Инверторный тепловой насос (воздух-вода) серии Jia Jia Run укомплектован проводным пультом управления с сенсорным экраном. С его помощью пользователь может настраивать различные режимы работы оборудования (подогрев пола, обогрев или охлаждение объекта с помощью фанкойлов, поддержание температуры теплого пола; три бесшумных режима; режим энергосбережения, интеллектуального либо мощного размораживания и др.) и следить за его текущим состоянием. На экране отображаются: температура окружающей среды, температура в помещении, установленный режим работы, код ошибки (при возникновении неисправности) и проч. Для предотвращения несанкционированного доступа к системе управления предусмотрена защита паролем.
Устройство снабжено стандартным разъемом RS-485 для подключения персонального компьютера или ноутбука. Оно легко интегрируется в самые популярные на сегодняшний день системы умного дома. Кроме того, посредством протокола связи Modbus инверторный тепловой насос (воздух-вода) может быть подключен к системе автоматизированного управления зданием (BMS).
Как выбрать инверторный тепловой насос?
Перед тем как выбрать инверторный тепловой насос, потенциальному пользователю следует определиться, какие конечные устройства системы отопления (кондиционирования) он будет снабжать водой. Затем нужно убедиться, удовлетворяет ли предварительно выбранная модель данному требованию. Для этого можно ознакомиться с информацией, опубликованной на сайтах производителей, в каталогах, технических паспортах и др., или связаться непосредственно с представителем компании-изготовителя.
Затем необходимо рассчитать, какую площадь будет обогревать или охлаждать тепловой насос. Его выходная мощность должна быть достаточной для подавления всех холодопоступлений зимой и теплопоступлений летом. Как правило, производители исходят из того, что для обогрева (охлаждения) 10 кв.м в помещении с потолками высотой 2,5—3 м требуется 1 кВт электроэнергии. Например, выпускаемый компанией TICA настенный тепловой насос (воздух-вода) TSCA120DHLD производительностью 12 кВт способен эффективно охлаждать или отапливать помещения суммарной площадью 120 кв.м.
Чтобы минимизировать расходы на электроэнергию, рекомендуется приобретать энергоэффективное оборудование классов A++ или A+, характеризующееся быстрой окупаемостью. Следовательно, выбирая бытовой тепловой насос (воздух-вода), нужно обращать внимание на его энергоэффективность, то есть на соотношение выходной и потребляемой мощности: чем оно больше, тем выше эффективность. Инверторные тепловые насосы TICA соответствуют наивысшему классу энергоэффективности A++.
Важным параметром является уровень шума. Высокое звуковое давление нередко становится причиной дискомфорта находящихся в помещении людей, поэтому предприятия стараются выпускать оборудование, издающее как можно меньше шума при эксплуатации. В частности, в тепловом насосе (воздух-вода) производства компании «ТИКА» используется 9-ступенчатая система шумоподавления, предусмотрены три режима бесшумной работы (дневной интеллектуальный, ночной автоматический, ночной принудительный). Максимальный уровень шума при работе внутреннего блока составляет 37 дБ(А), наружного — 56 дБ(А). Это отличные показатели для устройств такого класса.
Рекомендуется обращать внимание на производителей наиболее важных компонентов теплового насоса — компрессора, электроприводов, водяного насоса, электронных расширительных клапанов и др. Оснащение бытового теплового насоса агрегатами ведущих мировых производителей, как правило, свидетельствует о его высоком качестве. Прямым доказательством тому является и длительная гарантия: уверенное в своей продукции предприятие-изготовитель обычно предоставляет расширенную гарантию на несколько лет.
Компания TICA выпускает инверторные тепловые насосы (воздух-вода) с внутренними блоками настенного и потолочного типа. Они подключаются к одинаковым наружным блокам. Основные характеристики изделий представлены в нижеуказанных таблицах. Чтобы заказать понравившееся оборудование, свяжитесь со специалистами ООО «ТИКА СНГ» по телефонам +7(495)127-79-00, +7(910)768-38-01 либо по e-mail: info@tica.by.
Основные характеристики инверторных тепловых насосов серии Jia Jia Run
