e-gépész online szaklap

Hőszivattyús fűtés

Galletti EVITECH hőszivattyúval

| | |  0 | |

Hőszivattyús fűtés

Miért válasszunk hőszivattyús fűtést? A világ energiafelhasználásának jelentős részét, 41%-át az épületek energiafogyasztása teszi ki. A Földön tapasztalható átlaghőmérséklet-emelkedés miatt Európában is az Európai Uniós szabályoknak megfelelően fokozatosan csökkenteni kell a szén-dioxid-kibocsátást.

Az újépítésű és a jelentős felújítás előtt álló épületekre egyre szigorúbb energetikai követelményszintek vonatkoznak, ezek részletesen a 7/2006. (V. 24.) TNM rendeletben találhatók meg. Újépítésű és jelentős felújítás előtt álló épületekre jelenleg a költségoptimalizált követelményszint vonatkozik (7/2006-os TNM rendelet, 5-ös mellékelt). 2020. december 31. után viszont a TNM rendelet 6-os mellékletében részletezett közel nulla energiaigényű (KNE) épületek követelményszintje lesz érvényes minden újépítésű épületre, amelyben már fel van tüntetve a felhasznált minimális megújuló energia részaránya.

Borítókép: Galletti EVITECH kompakt levegő-víz hőszivattyú (1. ábra). 

A rendeletből idézve: „Az épület energiaigényét az összesített energetikai jellemző méretezett értékéhez viszonyítva legalább 25%-os mennyiségben olyan megújuló energiaforrásból kell biztosítani, amely az épületben keletkezik, az ingatlanról származik vagy a közelben előállított”.

A hőszivattyúk a napenergiát közvetetten használják fel, megújuló energiát használó berendezésnek számítanak, pl. egy levegő-víz hőszivattyú a napenergia által felmelegített környezeti levegő energiatartalmát alakítja át fűtési energiává, a hűtőkör fenntartásához és a kompresszor(ok) üzemeltetéséhez szükséges villamosenergia felhasználásával. Ha pedig a villamosenergia előállítása a napenergia közvetlen hasznosításának egyik lehetséges módjával, pl. napelemek segítségével történik és az épület szerkezeti elemei, egyéb épületgépészeti berendezései és a világítás/üzemeltetés energiafelhasználása is teljesítik a TNM rendelet szerinti követelményeket, akkor az épület, mint rendszer el tudja érni a közel nulla energiaigényű követelményszint elvárásait.

A fűtés az épület energiafelhasználásában jelentős nagyságot képez, ezért érdemes megvizsgálni a rendelkezésre álló megújuló energiájú lehetőségeket. A fűtőberendezések kiváltására már most is, de a jövőben még inkább előtérbe fognak kerülni a hőszivattyús fűtési megoldások.

Az olasz Galletti cég több, mint 100 éve van jelen az európai gyártók között, és több mint 50 éve foglalkozik fűtő-hűtőberendezések, hőleadók gyártásával. A cég által gyártott hőszivattyúk közül a legkorszerűbb a gőzbefecskendezéses EVI technológiát használó EVITECH kompakt levegő-víz hőszivattyú (1. ábra). Az EVITECH hőszivattyúk reverzibilisek, 60-200 kW névleges fűtőteljesítménnyel és 50-180 kW névleges hűtőteljesítménnyel rendelkeznek, 10-féle méretben gyártják – nagyobb hőszükségletű épületek, ipari létesítmények hőszivattyús fűtésére és hűtésére kínálnak megoldást.

Az EVI (Enhanced Vapor Injection) technológia segítségével alacsony külső hőmérsékleten is nagyobb fűtőteljesítmény érhető el. A technológia lényege: a kondenzátor után a folyadék halmazállapotú hűtőközeg egy része megkerülő ágon egy mágnesszelepen és egy saját expanziós szelepen keresztül egy ún. economizer (utóhűtő-elpárologtató) lemezes hőcserélőn áramlik át, amelynek az a feladata, hogy a kondenzátorból kilépő hűtőközeget tovább hűtve növelje meg a fő elpárologtató teljesítményét és/vagy csökkentse az elpárolgási hőmérsékletet, ezáltal kiterjesztve a hőszivattyú üzemi hőmérséklet határait (2. ábra).


2. ábra. A Galletti EVITECH hőszivattyú hűtőköri kapcsolási rajza.

Az economizer hőcserélő másik oldalán kilépő gáz halmazállapotú hűtőközeg a kompresszor fejrészébe a gőzbefecskendező bemeneten keresztül közepes nyomású gázt fecskendez be a két kompresszor fokozat közé, amely így lecsökkenti a túlhevítési hőmérsékletet. Az economizer hőcserélőből kilépő gáz nyomásának meg kell egyeznie az első kompresszor fokozat által elért gáz nyomásával, amelyet az economizer hőcserélő előtt lévő elektronikus expanziós szelep állít be.

A kompressziós ütem alatti gőzbefecskendezéses visszahűtéssel jól csökkenthető a kompresszor fejhőmérséklete, illetve ugyanolyan túlhevítés mellett magasabb lehet a kondenzációs hőmérséklet. Még a legkedvezőtlenebb üzemi körülmények között is (alacsony elpárolgási nyomás és nagy kompressziós nyomás) a kompresszor hőmérséklete a működési határain belül tartható.

A körfolyamatot log p-h diagramon ábrázolva (3. ábra) is láthatjuk a befecskendezéses technológia előnyeit az egyfokozatú kompresszoros hűtőkörfolyamathoz képest. Az EVI gőzbefecskendezéses technológia segítségével alacsonyabb külső hőmérsékleten is magasabb előremenő fűtővíz hőmérséklet érhető el, ráadásul – egy normál hűtőkörfolyamathoz képest – jobb lesz az aktuális fűtési teljesítménytényező (COP), illetve a szezonális teljesítménytényező (SCOP) értéke is.

3. ábra. EVI technológia – a hűtőkörfolyamat log p-h diagramban.

Az ábrán látható rövidítések:

TLI – a túlhűtött hűtőközeg-folyadék hőmérséklet a kondenzátor után,
TLO – túlhűtött hűtőközeg-folyadék hőmérséklet az economizer hőcserélő után,
TSI – a hűtőközeg hőmérséklete a befecskendezési nyomáson,
TVO – az economizer hőcserélő általi hűtőközeg-gőz túlhevítési hőmérséklet,
THX – az economizer hőcserélő két kilépő közegének hőmérsékletkülönbsége,
TSC – túlhűtés a hőcserélőben.

A Galletti EVITECH hőszivattyúk működési határa a –20 °Cos külső hőmérséklet. A Galletti EVITECH hőszivattyúk a Magyarországon érvényes –15 °C-os tervezési külső hőmérsékleten is elő tudnak állítani 50-55 °C-os előremenő fűtővizet, monovalens hőszivattyúként alkalmazhatók. Az EVITECH hőszivattyú külön hővisszanyerő hőcserélő opcióval HMV előállítására is alkalmas, –11 °C-os külső hőmérsékletig elő tud állítani 65 °C-os használati melegvizet.

4. ábra. Hydro Smart Flow 4-csonkú váltószelep.

A Galletti EVITECH hőszivattyúkat télen alacsony külső hőmérsékletű országokban (mint Magyarország) való használathoz gyári beépített Hydro Smart Flow négycsonkú váltószeleppel (4. ábra) szerelik fel – a váltószelep segítségével fűtő és hűtő üzemmódban is mindig ellenáramú hőcsere valósul meg a hűtőközeg-víz hőcserélőben, ezzel is növelve a hőátadást (5. és 6. ábra).

5. ábra. Hűtés Hydro Smart Flow váltószeleppel

6. ábra. Fűtés Hydro Smart Flow váltószeleppel.

A Galletti EVITECH hőszivattyúk hűtőközeg-levegő hőcserélői is egyedülálló Upwind kialakításúak, melynek eredményeként a hűtőközeg ugyanabból az irányból lép be a hőcserélőbe fűtésben és hűtésben egyaránt. A hűtőközeg-levegő hőcsere így mindig ellenáramú, ezáltal:

  • nagy hatékonyságú fűtő- és hűtőteljesítmény érhető el,
  • széles a működési hőmérséklet tartomány fűtésben és hűtésben egyaránt,
  • csökken az elpárologtató felületi jégképződése, ennek révén pedig a fűtési időszakban kevesebb leolvasztási ciklusra van szükség.

Az EVITECH hőszivattyúk főbb jellemzői:

  • EEV és kondenzátor ventilátor szabályozás,
  • fejlett Carel szabályozó,
  • R410A hűtőközeg, EVI Scroll kompresszorok,
  • 72-es nagyságtól: V kialakítású hűtőközeg-levegő hőcserélő, nagyszilárdságú vázszerkezet, könnyen hozzáférhető alkatrészek kisebb készülék alapterület mellett,
  • Hydro Smart Flow és Upwind technológia: mindig ellenáramú vízoldali és légoldali hőcsere,
  • SCOP: 3,5 – 3,91 (gépnagyságtól függően),
  • 52-92-es nagyságig: 2 kompresszor 1 hűtőkör,
  • 104-184-es nagyságig: 4 kompresszor 2 hűtőkör.
  • lágyindító,
  • 0-10 V-os jel szekunder szivattyú számára,
  • lamella védő fémrács.

A Galletti reverzibilis hőszivattyúk kiválasztása gyári szoftverrel történik, a kiválasztásokkal, méretezésekkel és egyéb műszaki kérdésekkel kapcsolatban keresse a Columbus Klímaértékesítő Kft. mérnökeit.

Katona Zoltán
gépészmérnök, mérnök-értékesítő
Columbus Klímaértékesítő Kft.
www.galletti.hu

GallettiHőszivattyú

Hozzászólás

A hozzászóláshoz be kell jelentkeznie.

Facebook-hozzászólásmodul