Революция в климатотехнике: бесфреоновые климатические системы

Воздух – это совершенный, экологически чистый, возобновляемый, а главное, бесплатный источник энергии.

Разрушение озонового слоя Земли и глобальное потепление привели к необходимости создания климатических установок нового поколения, в которых используются безопасные природные хладагенты, такие как воздух.

Воздушная климатическая система (ВКС) – это многофункциональная установка, разработанная инженерным центром воздушных турботехнологий «УПЭК». Летом она функционирует как воздушный кондиционер, а в зимнее время - как тепловой насос. При необходимости система может работать в режиме вентиляции. Применение воздуха в качестве источника энергии делает установку максимально экологичной и эффективной

Технология, созданная в инженерном центре воздушных турботехнологий индустриальной группы УПЭК, основана на применении высокоэффективных циклов (открытого и комбинированного), в которых термодинамическим рабочим агентом является воздух. Воздух – это совершенный, экологически чистый, возобновляемый, а главное, бесплатный источник энергии. Кроме того, в системе отсутствуют какие-либо масла или смазки, что придает ей статус экологически безопасного климатического агрегата зелёной энергетики.

Важной особенностью ВКС является способность работать при температуре наружного воздуха от –50 до +50 °C при возможном 100 %-м притоке свежего воздуха.

Принцип действия

Воздушная климатическая система включает в себя турбокомпрессор, теплообменник, контроллер, вентиляторы, преобразователь частоты, воздухопроводы, клапаны, заслонки, глушители, помещённые в корпус-раму с обшивкой.

Летом воздух, сжатый компрессором, охлаждается в теплообменнике. Охлаждённый воздух расширяется в турбине, в результате чего его температура понижается до +5...+10°C. Полученный холодный воздух подаётся в помещение. Горячий воздух после выхода из теплообменника выбрасывается в атмосферу. Для повышения энергетической и экономической эффективности от применения ВКС может быть создан дополнительный контур утилизации теплоты в единой системе охлаждения, отопления и нагрева воды, например, для подогрева воды для бассейна или бытовых нужд. При этом суммарный коэффициент полезного использования электроэнергии достигает 3,0-3,5.

Зимой воздух нагревается в теплообменнике, после чего подаётся в помещение. Переохлаждённый в турбине воздух отводится в окружающую среду.

Область применения

Область применения ВКС очень широкая. Это торгово-развлекательные центры, промышленные помещения, автотранспорт, жилые и офисные здания, спортивные центры, сельскохозяйственные строения и т. д.

В частности, в спортивных сооружениях климатические системы должны обеспечивать круглогодичную потребность в кондиционировании, отоплении, вентиляции, горячем водоснабжении, а также высокие показатели качества воздуха, и быстро задавать необходимую температуру воздуха в помещении в разные периоды эксплуатации после отключения - ночью, в выходные дни, в период отсутствия людей в помещении.

Данные системы позволяют летом, помимо кондиционирования воздуха, использовать избыточную теплоту, удаляемую из помещений, для бесплатного подогрева воды и горячего водоснабжения, а также подогрева воды в бассейнах. Зимой установку можно применять для вентиляции и отопления таких помещений, как, например, залы для тренировок, требующие круглогодичного охлаждения. Высокая скорость выхода на заданную температуру в помещении даёт возможность снизить затраты на климатизацию помещений в 3-4 раза.

Преимущества:

- учёт самых жёстких требований к качеству обрабатываемого воздуха, озонобезопасности и энергоэффективности;

- экологическая чистота - отсутствие фреонов, хладонов, масел;

- высокая энергетическая эффективность при возможном 100 %-м притоке свежего воздуха. В холодный период отопительный коэффициент в диапазоне температуры –50...+7°C составляет 3,0-4,2. В теплый период холодильный коэффициент в диапазоне температуры +20...+50°C равен 1,3-1,7 при притоке свежего воздуха до 100 %;

- работа при любых погодных условиях (от –50 до +50 °С) без заметного снижения энергоэффективности;

- экономия электроэнергии;

- высокая ремонтопригодность, низкие эксплуатационные затраты;

- высокое качество воздуха в охлаждаемом/обогреваемом помещении, полная смена воздуха в помещении происходит в течении 4-5 мин;

- малые удельный вес и габариты за счёт инновационной конструкции турбокомпрессора и теплообменника;

- высокая скорость достижения заданной температуры воздуха в помещении;

- быстрый монтаж;

- отсутствие капитальных затрат на инсталляцию ВКС.

Сравнение ВКС и фреонового теплового насоса в режиме отопления:

Эффективность ВКС в режиме кондиционирования при 100% подаче свежего воздуха:

Пример применения:

Физкультурно-оздоровительный комплекс.

Объём помещения – 9 000 м³

Коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции – 0,42 Вт/(м² х °С)

Площадь остекления – 100 м², стеклопакет однокамерный.

Расчетное количество спортсменов – 60 человек.

Расчетное количество систем – 3 шт.

Размеры помещения для системы (Д х Ш х в) – 9,0 х 5,0 х 4,2 м.

О компании

Индустриальная группа «УПЭК» – одна из крупнейших на Украине частных компаний. Занимает лидирующие позиции в нескольких продуктовых сегментах машиностроения и производстве компонентов для крупнейших конвейеров СНГ.

Компания объединяет ряд ведущих машиностроительных предприятий и инженерных центров. «УПЭК» разрабатывает и производит:

- электротурбокомпрессоры;

- климатические системы на базе воздушного цикла;

- подшипники;

- электродвигатели;

- шлифовальные станки с ЧПУ;

- трансмиссии и шасси;

- прицепную сельхозтехнику и др.

В 2009 году на базе Департамента воздушных турботехнологий Индустриальная группа УПЭК завершила многолетнюю разработку и ведёт освоение серийного производства принципиально нового поколения теплотехнического оборудования в области возобновляемых источников энергии, использующих в качестве рабочего тела воздух вместо фреонов и других хладагентов: кондиционеры на воздушном цикле; тепловые насосы типа «воздух-воздух» для обогрева помещений; комбинированные климат-системы, обеспечивающие кондиционирование в летнее время и обогрев помещений в зимнее; холодильные машины, обеспечивающие прямое глубокое охлаждение воздуха.