belépés / regisztráció
2019. november 14. csütörtök
Aktuális lapszám

Az EVI elv használata szondás rendszerű hőszivattyúkban

A nyugat-európai országokhoz képest Magyarországon sajnos még gyerekcipőben jár a geotermikus hőhasznosítás, holott hazánk földrajzi elhelyezkedése, illetve geodéziai adottságai alapján kézenfekvő lenne ennek az energiaforrásnak a szélesebb körű felhasználása. Jelen cikkünkben ehhez most egy olyan technikai megoldást mutatunk be, amely csak részben új, mert alapjait évekkel ezelőtt már lefektették.

 

A mai, modern (monoblokk vagy split rendszerű) levegő- víz hőszivattyúk elektronikusan vezérelt expanziós szelepet tartalmaznak a hűtési körön belül, mert nyáron csak így biztosított a lehetőség arra, hogy hőszivattyús berendezésünket aktív hűtésre használhassuk. Az elektronikusan vezérelt expanziós szelep azonban további előnyökkel is jár, mert használatukkal állandóan optimalizált a túlhevítés, magasabb a COP, és biztonságosabb a rendszer (nincsenek folyadékcseppek a kompresszorban). Ezek az előnyök talajszondás hőszivattyúk esetén is kihasználhatók, így manapság több gyártó kezd átállni erre az elvre. Bár a termosztatikus expanziós szelepek alapvetően nem igénylik a karbantartást, hátrányuk az egyetlen munkapontra optimalizált túlhevítés és az ilyen típusú expanziós szeleppel ellátott hőszivattyúkban nem lehet megfordítani a hűtési kört. A következő „vitatéma”, hogy on/off rendszerű Scroll vagy inverteres működésű kompresszorral jobb-e egy adott hőszivattyú típust ellátni.

Ennek megítéléséhez fontos tudni, hogy egy inverteres technikával működő hőszivattyú legjobb hatásfokát a névleges kompresszor fordulatszám 70%-án éri el. Normál működési esetekben tehát ez azt jelenti, hogy az inverteres technikával ellátott hőszivattyúk szinte mindig a kevésbé hatékony tartományban üzemelnek, azaz az optimális kompresszor sebesség felett vagy alatt. Ezzel szemben az on/off típusú hőszivattyúk (Scroll kompresszorral) mindig az optimális működési tartományban üzemelnek és alapvetően erre az ideális működési pontra is lettek optimalizálva. Az állandóan változó sebességű, változó fordulatszámú kompresszorok nagyobb kopásnak vannak kitéve, ennek következtében hamarabb érik el élettartamuk végét. Ezzel ellentétben egy on/off Scroll kompresszorral ellátott hőszivattyúnak háromszor hosszabb élettartama van, mint egy inverteres kompresszornak.

Az on/off készülékeknek következetesen alacsony a zajterhelési szintje is. Ezekben a készülékekben ráadásul a zajcsökkentés szintén a működés közben kibocsátott frekvencia-spektrumra optimalizált. A jelentősen hoszszabb élettartam és az ebből eredő költségmegtakarítás eléggé meggyőző érv a Scroll kompresszoros, talajszondás hőszivattyú mellett.

EVI technológia: a hőszivattyú „turbó feltöltője” (1. ábra)

Az EVI (enhanced vapour injection = fokozott gőzbefecskendezés) alapvetően nem más, mint egy kiegészítő beépített kör a hőszivattyú hűtési körében. Az EVI technológiával magasabb belépő előremenő hőmérsékleteket lehet elérni alacsonyabb forrás hőmérsékletek mellett – mindenekelőtt télen, levegő-víz hőszivattyúval. Az EVI automatikusan aktiválódik azokban a periódusokban, amikor magasabb hőszivattyú teljesítményre van szükség (ez főleg télen van így), ami növeli a hőszivatytyú fűtési teljesítményét, tehát a hőszivattyú magasabb előremenő hőmérsékletet biztosít. Ez az elv a személygépkocsik motorjaiban használt turbó feltöltővel hasonlítható össze, amely bizonyos motor fordulatszámon aktiválódik (2. ábra).

A köztes kör egy külön hőcserélőt és egy (elektronikus) expanziós szelepet tartalmaz. Miután a fűtési energia átadódott a fűtési rendszerre, a hűtőközeg kis részét(kb. 10-25%) a köztes körbe vezetjük, ami ott elpárolog, majd ezt juttatjuk vissza a kompresszorba. A hűtőközeget csak a kompresszor extrém magas fejhőmérséklete esetén „fecskendezzük” be, ami a felülettel érintkezve azonnal elpárolog.

EVI aktív (3. ábra)

  1. Nagy nyomásviszony (alacsony forrás- és magas előremenő hőmérséklet) esetén kinyit az expanziós szelep (5)
  2. A hűtőközeg az expanziós szelepbe (5) folyik – a hűtőközeg egy része az EVI körbe jut
  3. A tömegáram nagyobb része továbbra is a hagyományos körben van
  4. A hűtőközeg elpárolog az utánhűtőben (6)
  5. Az elpárolgott hűtőközeg közvetlenül a kompresszor (1) komprimálási folyamatába injektálódik → csökken a kompresszor (1) magas gázhőmérséklete

Magas kompresszor terhelés alatt (alacsony forráshőmérséklet, pl.: -7 °C-os levegő és magas belépő előremenő hőmérséklet, pl.: 65 °C) az alacsony hőmérsékletű hűtőközeg „befecskendezése” hűti a kompresszort, ami lehetővé teszi a teljesítmény emelkedését. Az EVI folyamat állandóan aktív és hatása csak azokban a helyzetekben lesz érezhető, amikor a kompresszor magas terhelés alatt áll (HMV-készítés és téli fűtési üzem). A köztes kör vezérlése igény-függő, ami azt jelenti, hogy minél magasabb a kompresszorral szemben támasztott igény (alacsony forráshőmérséklet, pl.: a szondakör lehűl 3 °C-ról 0 °C-ra és/vagy a belépő előremenő hőmérséklet megemelkedik 35 °C-ról 55 °C-ra), annál nagyobb a köztes körön keresztül a kompresszorba bejuttatott hűtőközeg mennyisége. Ez a hűtőközeg mennyiségének emelkedését eredményezi a kompresszorban.

A befecskendezett mennyiség növekedése megemeli a kompresszor nyomását és lehetővé teszi, hogy a kompresszor magasabb fűtési teljesítményt szolgáltasson. A kompresszornak azonban keményebben kell dolgoznia és több energiát is fogyaszt, ha emelkedik a befecskendezett hűtőközeg mennyisége és a nyomás. A hagyományos kompresszorokkal összehasonlítva, az EVI technológia állandó értéken tartja a belépő előremenő hőmérsékleteket és a fűtési teljesítményt. Hagyományos kompresszorok esetén a fűtési teljesítmény lecsökkenne, tehát a hűtőkör útján nem lenne elérhető a 65 °C-os belépő előremenő hőmérséklet, csak elektromos rásegítő fűtéssel.

A fentiek alapján jól látható, hogy egy on/off elven működő Scroll kompresszoros hőszivattyú EVI funkcióval magasabb HMV hőmérsékletek elérésére is képes alacsony forrás- és magas előremenő fűtővíz hőmérsékletekkel, amelyhez a legjobb választás az R 410 A megnevezésű hűtőközeg az energia címkézési rendeleten (LOT 1) belül (EN14825), mert így akár az A+++ (LOT 1) energiaosztály is elérhető.

FöRDőS NORBERT
termékmenedzser
Vaillant Saunier Duval Kft. - Vaillant Brand

A szerzõ egyéb cikkei:

  Vaillant recoVAIR légtechnikai rendszerek
  Moduláris felépítésű hőszivattyús rendszerek
  Geotermikus hőhasznosítás magasabb hatásfokkal
  Melegvíz-tároló választási praktikák
  Élet az ErP után
  HMV készítési 1 x 1: egyszerű képletek gyakorlati szemszögből

A szerzõ összes korábbi cikke >>

Eseménynaptár

Hirdetés
Kiadja a Média az épületgépészetért Kft.
Szerkesztőség és kiadóhivatal:
H-1112 Budapest, Oltvány u. 43. I/2.
Telefon: +36 (1) 614 5688
E-mail: kiado@magyarinstallateur.hu

 
Előfizetésben terjeszti a Magyar Posta Zrt. Hírlap Igazg.
Előfizetés és reklamáció: +36 (1) 767-8262
E-mail: hirlapelofizetes@posta.hu
 
 
elfelejtettem a jelszavam