Описание полупромышленных
тепловых насосов Zubadan
серии Mr.Slim
Компания Mitsubishi Electric представляет системы серии
ZUBADAN (на японском языке это означает «супер обогрев»).
Известно, что производительность тепловых насосов, использующих для обогрева
помещений низкопотенциальное тепло наружного воздуха, уменьшается при
снижении температуры на улице. И это снижение весьма
значительное: при температуре -20°С теплопроизводительность на
40% меньше номинального значения, указанного в
спецификациях приборов и измеренного при температуре
+7°С. Именно по этой причине воздушные тепловые насосы не рассматривают в
странах с холодными зимами как
полноценный нагревательный прибор. Отношение к ним коренным образом изменилось с
появлением тепловых насосов серии ZUBADAN.
Технология Zubadan
Уникальная технология ZUBADAN, разработанная корпорацией Mitsubishi Electric,
обеспечивает стабильную теплопроизводительность при понижении температуры
наружного воздуха.
В системах ZUBADAN применяется метод парожидкостной инжекции. В режиме обогрева
давление жидкого хладагента, выходящего из конденсатора, роль которого выполняет
теплообменник внутреннего блока, немного уменьшается с помощью расширительного
вентиля LEV B. Парожидкостная смесь (точка 3) поступает в ресивер Power Receiver.
Внутри ресивера проходит линия всасывания, и осуществляется обмен теплотой с
газообразным хладагентом низкого давления. За счет этого температура смеси снова
понижается (точка 4), и жидкость поступает на выход ресивера. Далее некоторое
количество жидкого хладагента ответвляется через расширительный вентиль LEV C в
цепь инжекции — теплообменник HIC. Часть жидкости испаряется, а температура
образующейся смеси понижается. За счет этого охлаждается основной поток жидкого
хладагента, проходящий через теплообменник HIC (точка 5). После дросселирования
с помощью расширительного вентиля LEV A (точка 6) смесь жидкого хладагента и
образовавшегося в процессе понижения давления пара поступает в испаритель, то
есть теплообменник наружного блока. За счет низкой температуры испарения тепло
передается от наружного воздуха к хладагенту, и жидкая фаза в смеси полностью
испаряется (точка 7). В результате прохода через трубу низкого давления в
ресивере Power Receiver перегрев газообразного хладагента увеличивается, и фреон
поступает в компрессор. Кроме того, этот ресивер сглаживает колебания
промежуточного давления при флуктуациях внешней тепловой нагрузки, а также
гарантирует подачу на расширительный вентиль цепи инжекции только жидкого
хладагента, что стабилизирует работу этой цепи. Часть жидкого хладагента,
ответвленная от основного потока в цепь инжекции, превращается в парожидкостную
смесь среднего давления. При этом температура смеси понижается, и она подается
через специальный штуцер инжекции в компрессор, осуществляя полное промежуточное
охлаждение хладагента в процессе сжатия и обеспечивая тем самым расчетную
долговечность компрессора. Расширительный вентиль LEV B задает величину
переохлаждения хладагента в конденсаторе. Вентиль LEV A определяет перегрев в
испарителе, а LEV C поддерживает температуру перегретого пара на выходе
компрессора около 90°С. Это происходит за счет того, что, попадая через цепи
инжекции в замкнутую область между спиралями компрессора, двухфазная смесь
перемешивается с газообразным горячим хладагентом, и жидкость из смеси полностью
испаряется. Температура газа понижается. Регулируя состав парожидкостной смеси,
можно контролировать температуру нагнетания компрессора. Это позволяет не только
избежать перегрева компрессора, но и оптимизировать теплопроизводительность
конденсатора.
Инжекция жидкого хладагента создает существенную нагрузку на компрессор,
снижая его энергетическую эффективность. Для уменьшения этой нагрузки введен
теплообменник HIC. Передача теплоты между потоками хладагента с разными
значениями давления приводит к тому, что часть жидкости испаряется.
Образовавшаяся парожидкостная смесь при инжекции в компрессор создает меньшую
дополнительную нагрузку.
Парожидкостная смесь, прошедшая теплообменник HIC, поступает через штуцер
инжекции в компрессор. Таким образом, компрессор имеет два входа: штуцер
всасывания и штуцер инжекции. Управляя расходом хладагента в цепи инжекции,
удается увеличить циркуляцию хладагента через компрессор при низкой температуре
наружного воздуха, в результате повышается теплопроизводительность системы. В
верхней неподвижной спирали компрессора предусмотрены отверстия для впрыска
хладагента на промежуточном этапе сжатия.
Также смотрите:
