Calda Energy: Πολυλειτουργική αντλία θερμότητας από την Aermec*

Την 6-σωλήνια αντλία θερμότητας πολλαπλών χρήσεων της Aermec προτείνει η Calda Energy, για απαιτητικές ειδικές εφαρμογές στο βιομηχανικό και στον ξενοδοχειακό κλάδο.

Στον τομέα της θέρμανσης, της ψύξης και του κλιματισμού, η προσπάθεια μείωσης του ανθρακικού αποτυπώματος επιδιώκεται είτε με τη χρήση νέων οικολογικών ρευστών χαμηλού δείκτη GWP είτε με την κατασκευή κλιματιστικών μηχανημάτων υψηλής απόδοσης και χαμηλής ενεργειακής κατανάλωσης. Οι αντλίες θερμότητας πολλαπλών χρήσεων θεωρούνται η πλέον ενδεδειγμένη και αξιόπιστη λύση για εξοικονόμηση ενέργειας πάνω από 35% σε διαφόρων τύπων κτίρια.

Με τον όρο «αντλίες θερμότητας πολλαπλών χρήσεων» αναφερόμαστε ουσιαστικά σε υδρόψυκτες και αερόψυκτες αντλίες θερμότητας, οι οποίες έχουν τη δυνατότητα ολικής ανάκτησης θερμότητας και ταυτόχρονης παραγωγής νερού σε διαφορετικές θερμοκρασίες.

Για την πληρέστερη παρουσίαση της νέας αερόψυκτης μονάδας πολλαπλών χρήσεων, της 6-σωλήνιας αντλίας θερμότητας της Aermec, καλό θα ήταν αρχικά να αναφερθούμε στις 4-σωλήνιες αερόψυκτες αντλίες θερμότητας, πάνω στις οποίες βασίζεται o τρόπος και η λογική λειτουργίας και των 6-σωλήνιων.

Οι 4-σωλήνιες αντλίες θερμότητας ενδείκνυνται για 4-σωλήνια συστήματα όπου απαιτείται η ταυτόχρονη κάλυψη των αναγκών σε ψύξη και θέρμανση, σε όλη τη διάρκεια του έτους. Οι μονάδες αυτού του τύπου φέρουν ουσιαστικά δύο εναλλάκτες θερμότητας ψυκτικού ρευστού / νερού. Ο ένας εναλλάκτης χρησιμοποιείται για την παραγωγή νερού θερμοκρασίας έως και 55°C, ενώ ο δεύτερος για την παραγωγή ψυχρού νερού έως και 4°C.

Τρόπος λειτουργίας της 4-σωλήνιας αντλίας

Κατά τη λειτουργία ψύξης, η απόρριψη θερμότητας προς το περιβάλλον γίνεται μέσω του αερόψυκτου εναλλάκτη (συμπυκνωτή), ενώ μέσω δεύτερου εναλλάκτη επιτυγχάνεται η ψύξη νερού για την κάλυψη των ψυκτικών φορτίων. Αντίστοιχα, κατά τη λειτουργία θέρμανσης, ο αερόψυκτος εναλλάκτης (εξατμιστής) χρησιμοποιείται για την παραλαβή ενέργειας από το περιβάλλον, και μέσω του δεύτερου εναλλάκτη επιτυγχάνεται η θέρμανση νερού για την κάλυψη των θερμικών φορτίων. Και στις δύο περιπτώσεις η μονάδα λειτουργεί ακριβώς όπως θα λειτουργούσε μία συμβατική αντλία θερμότητας.

Το ανταγωνιστικό πλεονέκτημα, ωστόσο, όπως αναφέρεται και παραπάνω, είναι η δυνατότητα ταυτόχρονης παραγωγής θερμού και ψυχρού νερού. Αυτό επιτυγχάνεται «καταργώντας» τον αερόψυκτο εναλλάκτη της μονάδας, με την παραλαβή και την απόρριψη θερμότητας να γίνεται ανάμεσα στους δύο εναλλάκτες νερού. Έτσι η μονάδα μπορούμε να πούμε ότι λειτουργεί ως «υδρόψυκτη».

Είναι προφανές ότι, λόγω του ότι εκμεταλλευόμαστε την καταναλισκόμενη ηλεκτρική ενέργεια για την κάλυψη και των θερμικών και των ψυκτικών φορτίων, χωρίς μάλιστα να υπάρχει κατανάλωση ενέργειας από τους ανεμιστήρες, επιτυγχάνουμε το μέγιστο βαθμό απόδοσης, ο οποίος σε ονομαστικές συνθήκες αγγίζει το 8 και είναι ο λεγόμενος «Ολικός Βαθμός Απόδοσης» (Total Efficiency Ratio [TER]).

Ειδικές εφαρμογές

Πολλές φορές καλούμαστε να αντιμετωπίσουμε εφαρμογές με ιδιαίτερες απαιτήσεις όσον αφορά την παραγωγή θερμού νερού υψηλών θερμοκρασιών (άνω των 55°C), τόσο στο βιομηχανικό τομέα (για την υλοποίηση ειδικών διεργασιών) όσο και στον ξενοδοχειακό κλάδο, όπου απαιτείται η απολύμανση –μέσω θερμικού σοκ– των υδραυλικών δικτύων από το βακτηρίδιο της λεγεωνέλλας.

Η λύση στις παραπάνω ιδιαίτερες απαιτήσεις είναι συνήθως η τοποθέτηση μιας υδρόψυκτης αντλίας θερμότητας υψηλών θερμοκρασιών (booster). Οι αντλίες αυτού του τύπου χρησιμοποιούνται μόνο για την παραγωγή θερμού νερού, καθώς εκμεταλλεύονται το νερό μεσαίας θερμοκρασίας (έως 45°C) και έχουν τη δυνατότητα παραγωγής νερού έως και 80°C.

Η παραπάνω πρόταση αποτελεί ενεργειακά την καλύτερη επιλογή έναντι των συμβατικών συστημάτων (λέβητα / ηλεκτρικής αντίστασης). Ωστόσο, για τη σωστή υλοποίηση απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή στο σχεδιασμό, τόσο στο υδραυλικό μέρος και στην εξασφάλιση των ελάχιστων παροχών (ιδιαίτερα σε μερικό φορτίο), όσο και στον αυτοματισμό. Έτσι συχνά επιλέγονται λύσεις πιο απλές στην εφαρμογή, αλλά με αυξημένο κόστος λειτουργίας και με μεγαλύτερο περιβαλλοντικό αποτύπωμα.

Η λύση στο παραπάνω σχεδιαστικό πρόβλημα δίνεται από την 6-σωλήνια αντλία θερμότητας πολλαπλών χρήσεων.

Η 6-σωλήνια αντλία της Aermec

Στις αντλίες θερμότητας αυτού του τύπου ενσωματώνονται σε ενιαίο σκελετό δύο διαφορετικές μονάδες: μια 4-σωλήνια αερόψυκτη αντλία θερμότητας και μία υδρόψυκτη υψηλών θερμοκρασιών.

Το ανταγωνιστικό πλεονέκτημα των 6-σωλήνιων αντλιών θερμότητας πολλαπλών χρήσεων έγκειται στο γεγονός ότι φέρουν εργοστασιακά όλο τον απαιτούμενο αυτοματισμό και ότι μπορεί να θεωρηθούν «plug and play». Ο εγκαταστάτης πρέπει ουσιαστικά να υλοποιήσει την ηλεκτρολογική και την υδραυλική σύνδεση, και κατόπιν να επιλέξει τις επιθυμητές θερμοκρασίες νερού από την κεντρική οθόνη της μονάδας.

Στο τεχνικό κομμάτι, οι 6-σωλήνιες αντλίες θερμότητας αποτελούνται από 4 ανεξάρτητα ψυκτικά κυκλώματα. Για την παραγωγή ψυχρού και μεσαίας θερμοκρασίας νερού χρησιμοποιούνται 2 ψυκτικά κυκλώματα (C1, C2) με 4 ή 5 scroll συμπιεστές (ανάλογα με την ονομαστική ισχύ) και με εργαζόμενο μέσο το ψυκτικό ρευστό R410a. Για την παραγωγή θερμού νερού υψηλής θερμοκρασίας χρησιμοποιούνται αντίστοιχα τα εναπομείναντα 2 κυκλώματα (C3, C4) με 1 scroll συμπιεστή ανά κύκλωμα και εργαζόμενο μέσο το ψυκτικό ρευστό R134a (ενδέχεται να αντικατασταθούν με ψυκτικό ρευστό χαμηλότερου δείκτη GWP).

Η λογική λειτουργίας για την παραγωγή ψυχρού και μεσαίας θερμοκρασίας νερού είναι ίδια με αυτή των 4-σωλήνιων αντλιών θερμότητας. Όσον αφορά την κάλυψη των αναγκών σε νερό υψηλής θερμοκρασίας, μέσω συγκεκριμένου μηχανολογικού εξοπλισμού και αυτοματισμού, μέρος του νερού μεσαίας θερμοκρασίας οδηγείται στον «evaporator» της αντλίας θερμότητας υψηλών θερμοκρασιών. Εκεί, κατά τη λειτουργία, επιτυγχάνεται στην έξοδο του condenser νερό θερμοκρασίας έως και 80 °C.

Η διάταξη συμπληρώνεται με έναν inverter κυκλοφορητή, ένα ενσωματωμένο δοχείο αδρανείας και έναν ανοξείδωτο «επιθεωρήσιμο» πλακοειδή εναλλάκτη, για την παραγωγή «φρέσκου» ζεστού νερού υψηλής θερμοκρασίας έως και 73°C.

Ο έλεγχος υλοποιείται από 2 κεντρικούς ελεγκτές, με τη λογική master / slave μέσω καλωδίου επικοινωνίας Modbus RS485, ενώ μέσω της κεντρικής οθόνης τεχνολογίας αφής 7″ ο χρήστης μπορεί να επιλέξει ανάμεσα σε 7 διαθέσιμους τρόπους λειτουργίας.

Η 6-σωλήνια αντλία θερμότητας είναι διαθέσιμη σε μεγέθη 164, 260 και 491 kW (cooling capacity). Η επιλογή των παραπάνω αποδόσεων σε καμία περίπτωση δεν είναι τυχαία, και έχει γίνει μελετώντας περιπτώσεις ξενοδοχειακών μονάδων. Εάν ωστόσο απαιτηθεί, μέσω κεντρικού ελεγκτή υπάρχει η δυνατότητα παραλληλισμού μονάδων, για την επίτευξη της επιθυμητής συνολικής απόδοσης.

*Εταιρική παρουσίαση στο τεύχος Απριλίου 2022

Ελέγξτε επίσης

Thermovent: Silver sponsor στο 7ο Επιχειρηματικό Φόρουμ Ελλάδας – Σουηδίας

Στο 7ο Επιχειρηματικό Φόρουμ Ελλάδας – Σουηδίας, με τίτλο «Δράση για την κλιματική αλλαγή: Προκλήσεις …

Τα Περιοδικά μας