Влияние температуры на мощность тепловых насосов.
Понимание зависимости мощности и эффективности тепловых насосов от температуры первичного источника тепла (воздуха, грунта, воды, скалы и т.д.) является ключевым фактором в оптимизации их работы. В случае систем с тепловыми насосами грунт/вода, стабильная температура первичного источника в течение отопительного сезона обеспечивает надежную эффективность и производительность.
Однако воздушные тепловые насосы (воздух/вода и аналогичные) напрямую зависят от окружающей среды. Эффективность и мощность этих систем уменьшаются при понижении температуры на улице, а также уменьшается температура теплоносителя, что связано с характеристиками фреона и цикла Карно.
Технология EVI (промежуточный впрыск пара) как инновационное решение.
Для расширения рабочего диапазона тепловых насосов, уменьшения температуры в компрессоре и повышения мощности на выходе применяется технология EVI.
В обычных тепловых насосах процесс следующий: компрессор сжимает газообразный фреон, который конденсируется в теплообменнике фреон/вода, передавая тепло в систему отопления. Жидкий фреон затем проходит через расширительный клапан и испаряется в теплообменнике воздух/фреон, поглощая тепло улицы.
В системах EVI добавляется дополнительный расширительный клапан и теплообменник. После конденсации фреона часть его (примерно 20%) направляется в дополнительный расширительный клапан и промежуточный теплообменник. Затем испарившийся фреон возвращается в компрессор для охлаждения.
Оставшиеся 80% фреона, проходя через дополнительный теплообменник в роли нагревателя, поступают в основной расширительный клапан и, наконец, в основной испаритель. Дополнительный теплообменник переохлаждает основную порцию фреона, что улучшает эффективность отбора тепла от окружающей среды. Это позволяет тепловому насосу эффективно функционировать даже при низких температурах, так как более охлажденный фреон обеспечивает эффективный теплообмен. Кроме того, промежуточное впрыскивание холодного фреона также способствует охлаждению компрессора, что расширяет его рабочий диапазон.
История развития технологии EVI
Технология промежуточного впрыска пара (EVI) представляет собой важный этап в эволюции тепловых насосов. Её разработка началась в ответ на вызовы, связанные с сезонными изменениями температур, влияющими на эффективность воздушных тепловых насосов. С целью улучшения производительности при низких температурах, инженеры стали искать инновационные методы расширения рабочего диапазона тепловых насосов.
Впервые концепция промежуточного впрыска пара была представлена как способ оптимизации процесса теплообмена и повышения эффективности в холодных климатических условиях. Основной принцип заключается в использовании части фреона, испарившегося после первичного теплообменника, для дополнительного охлаждения компрессора и переохлаждения основной порции фреона перед входом в испаритель.
С появлением технологии EVI тепловые насосы стали более устойчивыми к низким температурам, что сделало их более привлекательными для регионов с холодным климатом. Это также привело к расширению применения тепловых насосов в областях, где ранее использование этой технологии было ограничено.
Преимущества технологии EVI
Технология EVI привносит несколько значительных преимуществ в работу тепловых насосов. Во-первых, расширение рабочего диапазона и повышение эффективности при низких температурах делают эти устройства более универсальными и эффективными в различных климатических условиях.
Во-вторых, благодаря использованию промежуточного впрыска пара, тепловые насосы с технологией EVI снижают нагрузку на компрессор и улучшают теплообмен, что в конечном итоге приводит к увеличению долговечности и энергоэффективности оборудования.
Таким образом, технология EVI продолжает совершенствоваться, становясь неотъемлемой частью инновационных решений в области отопительных систем и климатического оборудования.