Как заявляет Assoclima, итальянская ассоциация производителей климатических систем, в настоящее время мы можем наблюдать стремительный скачок в применении тепловых насосов. Процентное увеличение, зафиксированное в конце сентября 2022 года, достигло +108,2% в натуральном выражении и +126,9% в стоимостном выражении, что соответствует плану Европейского союза REPowerEU, одной из основных целей которого является удвоение количества тепловых насосов в течение следующих 5 лет.
Очевидно, что за этой тенденцией стоит необходимость понизить, насколько это возможно, рост цен на энергоносители, ставшие неподъёмными как для компаний, так и для частных лиц, а также поспособствовать переходу на экологические источники энергии и понизить зависимости Европы от ископаемого топлива.
Однако следует помнить, что недостаточно заменить старый газовый котел тепловым насосом последнего поколения, чтобы избежать высоких цен на электроэнергию.
Несмотря на тот факт, что тепловые насосы являются одной из самых эффективных альтернатив, доступных на рынке, следует помнить, что эта инвестиция должна быть подкреплена плановым техническим обслуживанием.
Что значит обслуживание теплового насоса?
Прежде всего, не стоит рассматривать тепловой насос только как совокупность механических компонентов, так как его химические составляющие, хладагент и компрессорное масло, играют важнейшую роль в функционировании установки.
Хладагент выполняет функцию переноса тепловой энергии внутри системы: подвергаясь циклическим процессам конденсации и испарения, он непрерывно переходит из жидкого состояния в газообразное и циркулирует по системе, способствуя теплообмену и поставляя теплый (или холодный, в зависимости от режима) воздух в комнату.
Компрессорное масло, в свою очередь, в дополнение к выполнению очевидной функции смазывания движущихся компонентов компрессора,
также устраняет тепло, выделяемое при сжатии хладагента в газообразном агрегатном состоянии, и, следовательно, охлаждает внутренние компоненты системы, которые, при нормальной работе установки могут достигать очень высоких температур.
Компрессорное масло и хладагент – химические субстанции, которые при нормальной работе системы подвергаются процессу разложения, приводя к ряду химических процессов, которые можно предотвратить при помощи своевременного технического обслуживания.
Тепловые насосы: изучить химическую составляющую, чтобы избежать поломок и потери эффективности
Основными причинами снижения эффективности теплового насоса являются загрязнение маслом (так называемый феномен “Oil Fouling”), утечки хладагента, повышения уровня влажности и кислотности, а также скопление грязи на оребрениях испарителя.
1. Oil Fouling – загрязнение маслом
Это явление, при котором
частицы масла из компрессора оседают на внутренних стенках труб испарителя и конденсатора, ухудшая теплопередачу и, следовательно, понижая эффективность системы.
2. Утечки хладагента
Наличие
микроутечек приводит к рассеиванию хладагента в воздухе и увеличению расхода энергии. Микроутечки могут быть спровоцированы неправильно выполненными сварочными работами, пористостью труб в системе и коррозией, о которой мы поговорим в следующем пункте. Какой бы ни была причина микроутечек, её следует максимально оперативно устранить. Это позволит не только повысить эффективность теплового насоса, но и предотвратить выброс в атмосферу вредных для окружающей среды газов, являющихся основной причиной образования парникового эффекта и озоновой дыры.
3. Кислотность и влажность
Источниками образования влаги в тепловом насосе являются естественный уровень влажности хладагента и компрессорного масла и остаточная влажность, образовавшаяся при монтаже установки. Помимо этого, не стоит забывать, что в функционирующих установках в течение времени неизбежно происходит дальнейшее её скопление. С одной стороны, фильтр-осушитель компрессора, используемый для устранения влаги, со временем насыщается и, следовательно, теряет свою эффективность; с другой стороны, старение масла имеет тенденцию провоцировать образование новой влажности, а также наличие каких-либо утечек в системе вызывают попадание воздуха извне.
Контакт избыточной влаги с производными естественного разложения газов и смазочных материалов приводит к
образованию органических, угольных, соляных и фтористоводородных кислот, которые, в свою очередь, приводят к коррозии резиновых и металлических деталей и, в конечном счете, к образованию утечек хладагента.
4. Загрязнения на оребрениях испарителя
Испарители и конденсаторы изготовлены из змеевиков, то есть металлических пластин, между которыми оседают и скапливаются различные виды грязи: жир, пыль, пыльца, листья, мусор, а также смог и солевые налеты, особенно когда речь идет о внешних блоках, установленных в прибрежных или особо загрязненных районах.
Эти отложения резко снижают эффективность тепловых насосов, поскольку они действуют как барьер, ухудшающий теплопередачу в испарителе и конденсаторе. В случае конденсатора мусор блокирует тепло, выделяемое хладагентом при переходе из газообразного состояния в жидкое; в свою очередь, при скоплении загрязнений на испарителях, блокируется тепло, выделяющееся при переходе из жидкого состояния в газообразное. Таким образом, тепловому насосу требуется больше времени для достижения желаемой температуры, что приводит к потреблению большего количества энергии.
Уже более 20 лет Errecom сотрудничает с OEM-производителями климатического и холодильного сектора, изучая проблемы систем кондиционирования и предоставляя решения для их устранения и предотвращения. Принимая во внимание тот факт, что спрос на энергию для кондиционирования воздуха увеличится втрое до 2050 года и то, что тепловые насосы будут иметь все большее значение на рынке, нет никаких сомнений в том, что огромные усилия, которые необходимо приложить в климатическом и холодильном секторе, заключаются именно в этом: повысить осведомленность о химических реакциях, происходящих в тепловых насосах, и предотвратить их с помощью профессиональных и сертифицированных продуктов, так как только таким образом станет возможным не только поддерживать эффективность установок и экономить электроэнергию, но и использовать климатические установки более экологичным образом.
