AQUA EXSPRESSO HF — комбінована ємкість для поєднання теплового насосу з геліотермічною установкою

Завдяки комбінованій ємкості AQUA EXSPRESSO HF 800 вдалося поєднати роботу двох абсолютно різних джерел теплової енергії — високотемпературного джерела, у вигляді геліотермічної установки (або пелетного котла) та низькотемпературного джерела, у вигляді теплового насосу.

Aqua EXSPRESSO HF 800 компанії Paradigma — це комбінована буферна ємкість для акумуляції теплової енергії системи опалення та гарячого водопостачання. Тепло надходить, переважно від альтернативних джерел енергії. Нагрів гарячої води здійснюється в проточному режимі за допомогою станції приготування гарячої води, яка розміщена на боковій стінці ємкості. Даний метод забезпечує найвищий ступінь гігієнічності і виключає проблеми пов’язані з вининкненням легіонел.

Бак Aqua EXSPRESSO HF 800 може забезпечити піковий розбір гарячої води до 35 л/хв з ΔТ 45К. Спеціально розроблені алгоритми роботи системи управління, забезпечують сталу температуру гарячої води і гарантують високий ступінь комфорту.

Проте, особливу увагу слід приділити новій системі термічного розшарування для подаючого контуру геліотермічної установки та котла. За допомогою спеціальних стратифікаторів, високотемпературний теплоносій потрапляє у верхню частину ємкості, не змішуючись з холодним прошарком в середній частині ємкості. За схожим принципом відбувається температурне розшарування охолодженого теплоносієм, який надходить з системи опалення в нижню частину ємкості.

Для мінімізації тепловтрат використовується теплоізоляція з твердого вспіненого поліурітану. Опори на які встановлюється ємкість регулюються за висотою і запобігають контакту ємкості з підлогою. Патрубки гідравлічних з’єднань виконані у вигляді сифонних підключень для зменшення тепловтрат через трубопроводи. Основне завдання комбінованого баку Aqua EXSPRESSO HF 800 полягає в наступному:

  • з мінімальними втратами зберігати теплову енергію, яка виробляється тепловим насосом, гелітермічною установкаю або пелетним котлом, які об’єднані в одну систему енергопостачання
  • і при потребі, вчасно постачати цю енергію до споживача з необхідною температурою

Для системи приготування гарячого водопостачання необхіний високотемпературний теплоносій, який завантажується у верхню частину ємкості, а для изькотемпературної системи опалення використовується нижня частина ємкості, яка завантажується тепловим насосом. Обидві частини ємкості розділені спеціальним стратифікатором, що забезпечує температурне розшарування в середині ємкості.

Aqua EXSPRESSO HF ідеально підходить для роботи з теплогенераторами, об’ємний розхід, яких не перевищує 2500 л/год і характрезується малою різницею температури між подаючим та зворотнім контурами. В першу чергу це стосується теплових насосів з потужністю до 15 кВт. Проте, можлива комбінація з потужними пелетними котлами до 65 кВт.

Оскільки тепловий насос працює з великим об’ємним протоком і низькою дельтою, то в режимі приготування гарячої води його коефіцієнт перетворення (СОР) буде значно нижчим, ніж в режимі опалення. Для досягнення температури 50°-55°С температура зворотнього контуру повинна становити 40°-45°С. Саме завдяки внутрішній будові баку Aqua EXSPRESSO HF і застосуванню трьохходового клапану, відбувається подача попередньо нагрітого теплоносія з верхньої частини ємкості у зворотній контур теплового насосу. Таке технічне рішення дає змогу підвищити продуктивність теплового насосу в режимі приготування гарячого води.

Рис. 2: Робота теплового насосу в режимі приготування гарячого водопостачання
Рис. 3: Робота теплового насосу в режимі опалення

Застосувавши певну кількість теплової енргії ми можемо отримати малий об’єм води з високою температурою, або великий об’єм — з низькою температурою. Це стосується також і кількості теплоосія, який нагрівається теплогенератором: при однаковій тепловій потужності, за умови ньзького об’ємного протоку отримується високотемпературний теплоносій, а при високому об’ємному протоку — низькотемпературний теплоносій. Ідеальний теплогенератор виробляє високу температуру при малому розході теплоносія, що дає ширші можливості його застосування, а також мінімізує діаметри трубопроводів і потужності циркуляційних насосів. Накращий приклад такого теплогенератора це — геліотермічна установка Paradigma. Таж сама кількість теплової енергії може вироблятися і низькотемпературним джерелом, проте з більшим об’ємним розходом. Саме тому було проблематично об’єднати високотемпературне джерело енергії з низькотемпературним.

Aqua EXSPRESSO HF 800 — це інноваційна розробка, яка дозволяє поєднувати дві абсолютно різні технології не у вигдяді компромісу, а цілком продуманого інженерного рішення. Геліотермічна установка або пелетний камін суттєво підвищують співвідношення річної генерації теплової енергії тепловим насосом до спожитої ним електроенергії.

Рис. 4. Гідравлічна схема

За матеріалами: https://caxapa.ua