Тепловые насосы MHI: энергосбережение промышленного масштаба

Рис. 1. Теплопроизводительность тепловых насосов MHI ETW
Рис. 1. Теплопроизводительность тепловых насосов MHI ETW
В 2012 году корпорация Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. выводит на российский рынок промышленные тепловые насосы серии ETW. Это оборудование крайне востребовано на внутреннем японском рынке, по достоинству оценили его и европейские заказчики. Теперь самые последние технологии Страны восходящего солнца доступны и нам. Эксклюзивное право представлять тепловые насосы ETW на отечественном рынке получил официальный дистрибьютор MHI — компания «БИОКОНД».

Экологичность и энергосбережение — основа философии многих японских компаний, что вполне объяснимо: страна практически не имеет своих энергоресурсов, небольшая территория ограничивает жизненное пространство, и, если машиностроительная фирма заботится об экологичности и энергоэффективности своей продукции, это автоматически добавляет ей очки на внутреннем рынке.

Корпорация Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. не исключение, однако здесь максимальная экологичность и эффективность продукции — не только часть философии, но и определяющий фактор, часто ставящийся даже превыше ценовой конкурентоспособности товара. Следуя в этом направлении, MHI производит ряд интересных продуктов, предназначенных для повышения энергоэффективности жилья и производственных процессов. Один из них — тепловые насосы различного типа, конфигурации и назначения.

Тепловые насосы — популярный в последнее время способ организации отопления и горячего водоснабжения. Он позволяет, затратив 1 кВт электроэнергии, получать до 3–4 кВт тепла. Однако бытовые тепловые насосы, предназначенные в первую очередь для обслуживания индивидуального жилья, например, коттеджей, в нашей стране пока не очень распространены. Тому есть несколько причин, основные: не совсем подходящие климатические условия, относительная дешевизна и доступность традиционных энергоносителей, например, газа.

Другое дело — тепловые насосы промышленного назначения, которые в недалекой перспективе имеют все шансы на успех в России, поскольку менее зависят от внешних условий и дают существенный реальный экономический эффект. Один из самых востребованных продуктов корпорация MHI в промышленном сегменте — водо-водяные тепловые насосы серии ETW. Изначально серия ETW была разработана по заказу корпорации Sony для завода по производству полупроводниковых микросхем. Для технологического процесса предприятию требовалась горячая вода с температурой 80 °С. В то же время от другого технологического процесса оставалась оборотная вода с температурой 30°С. В целях повышения энергоэффективности производства возникла идея утилизировать тепло оборотной воды, которое ранее просто сбрасывалось в окружающую среду, для нагрева воды для процесса очистки.

По такому техническому заданию корпорацией Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. был создан водо-водяной тепловой насос серии ETW-H. По своей сути это не что иное, как реверсивный чиллер, работающий по обратному циклу Карно, со специально оптимизированным холодильным контуром на основе центробежного компрессора. Холодильный контур разработан с прицелом на то, чтобы получать максимально высокую температуру нагреваемой воды ценой небольшого снижения энергоэффективности. Впоследствии инженеры MHI разработали тепловой насос серии ETW-L. Это аналогичная машина с более широким диапазоном рабочих температур греющей и нагреваемой воды, предназначенная уже для широкого круга потребителей.

Из графика на рис. 1 можно понять, в каком диапазоне условий может работать ETW. Очевидно, что при достаточно низкой температуре греющей воды одновременно с горячей можно получать и холодную воду.

Температура нагреваемой воды90°C80°70°
Теплопроизводительность по воде547 кВт404 кВт340 кВт
Расход гор. воды48,3 м335,6 м329,8 м3
Температура греющей водыВход 50°C
Выход 45°C
Вход 20°C
Выход 15°C
Вход 10°C
Выход 5°C
Расход греющей воды73,1 м348,5 м340,6 м3
Холодопроизводительность419 кВт282 кВт237 кВт
Потребляемая мощность147,5 кВт146,8 кВт213,9 кВт
Габариты(Д) 1,6 х (Ш) 1,2 х (В) 2,0 м
ХладагентR134a
Источник питания3 ф 380 — 415 В 50 Гц
Транспортный вес2400 кг
Рабочий вес2700 кг

Таблица. Основные технические характеристики тепловых насосов MHI

Рис. 2. Возможные индустриальные сценарии использования теплового насоса серии ETWРис. 3. Возможные бытовые сценарии использования теплового насоса серии ETW
Рис. 2. Возможные индустриальные сценарии использования теплового насоса серии ETWРис. 3. Возможные бытовые сценарии использования теплового насоса серии ETW
В таблице приведены характеристики теплового насоса серии ETW-L. Видно, что в зависимости от сочетания температур греющей и нагреваемой воды машина может иметь разную производительность: от 340 до 600 кВт. Коэффициент энергоэффективности при номинальных параметрах (греющая вода 20 °С, нагреваемая 80 °С) составляет 3,71, то есть на 1 кВт затрачиваемой электроэнергии можно получать до 3,7 кВт тепла.

На рис. 2 и 3 показаны возможные сценарии использования теплового насоса серии ETW. В обоих случаях тепловые насосы используются для замены бойлеров. Используя тепло оборотной воды, тепловые насосы нагревают воду до нужной температуры с высокой энергоэффективностью. Помимо повышения энергоэффективности отказ от бойлеров на газе или жидком топливе позволяет существенно снизить выбросы углекислого газа в атмосферу, что очень важно в условиях, когда промышленные предприятия вынуждены покупать «углеродные квоты». Оценка годового экономического эффекта от внедрения теплового насоса в производственный процесс также видна на рис. 2 и 3. Расчет произведен исходя из японских цен на электричество и энергоносители — для примера. Однако специалисты MHI бесплатно по желанию заказчика производят аудит объектов и осуществляют оценку экономической эффективности от внедрения тепловых насосов с привязкой к местным реалиям и ценам на энергоносители.

Официальный дистрибьютор Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. в России — компания «БИОКОНД», входящая в группу компаний «АЯК». Сайты компании: www.mhi-russia.ru, www.jac.ru.

Статья подготовлена ГК «АЯК»



наши проекты
  • АПИК
  • Университет климата
  • Выставка «Мир климата»
  • АПИК-тест