Тепловые насосы MHI: энергосбережение промышленного масштаба

Рис. 1. Теплопроизводительность тепловых насосов MHI ETW

В 2012 году корпорация Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. выводит на российский рынок промышленные тепловые насосы серии ETW. Это оборудование крайне востребовано на внутреннем японском рынке, по достоинству оценили его и европейские заказчики. Теперь самые последние технологии Страны восходящего солнца доступны и нам. Эксклюзивное право представлять тепловые насосы ETW на отечественном рынке получил официальный дистрибьютор MHI — компания «БИОКОНД».

Экологичность и энергосбережение — основа философии многих японских компаний, что вполне объяснимо: страна практически не имеет своих энергоресурсов, небольшая территория ограничивает жизненное пространство, и, если машиностроительная фирма заботится об экологичности и энергоэффективности своей продукции, это автоматически добавляет ей очки на внутреннем рынке.

Корпорация Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. не исключение, однако здесь максимальная экологичность и эффективность продукции — не только часть философии, но и определяющий фактор, часто ставящийся даже превыше ценовой конкурентоспособности товара. Следуя в этом направлении, MHI производит ряд интересных продуктов, предназначенных для повышения энергоэффективности жилья и производственных процессов. Один из них — тепловые насосы различного типа, конфигурации и назначения.

Тепловые насосы — популярный в последнее время способ организации отопления и горячего водоснабжения. Он позволяет, затратив 1 кВт электроэнергии, получать до 3–4 кВт тепла. Однако бытовые тепловые насосы, предназначенные в первую очередь для обслуживания индивидуального жилья, например, коттеджей, в нашей стране пока не очень распространены. Тому есть несколько причин, основные: не совсем подходящие климатические условия, относительная дешевизна и доступность традиционных энергоносителей, например, газа.

Другое дело — тепловые насосы промышленного назначения, которые в недалекой перспективе имеют все шансы на успех в России, поскольку менее зависят от внешних условий и дают существенный реальный экономический эффект. Один из самых востребованных продуктов корпорация MHI в промышленном сегменте — водо-водяные тепловые насосы серии ETW. Изначально серия ETW была разработана по заказу корпорации Sony для завода по производству полупроводниковых микросхем. Для технологического процесса предприятию требовалась горячая вода с температурой 80 °С. В то же время от другого технологического процесса оставалась оборотная вода с температурой 30°С. В целях повышения энергоэффективности производства возникла идея утилизировать тепло оборотной воды, которое ранее просто сбрасывалось в окружающую среду, для нагрева воды для процесса очистки.

По такому техническому заданию корпорацией Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. был создан водо-водяной тепловой насос серии ETW-H. По своей сути это не что иное, как реверсивный чиллер, работающий по обратному циклу Карно, со специально оптимизированным холодильным контуром на основе центробежного компрессора. Холодильный контур разработан с прицелом на то, чтобы получать максимально высокую температуру нагреваемой воды ценой небольшого снижения энергоэффективности. Впоследствии инженеры MHI разработали тепловой насос серии ETW-L. Это аналогичная машина с более широким диапазоном рабочих температур греющей и нагреваемой воды, предназначенная уже для широкого круга потребителей.

Из графика на рис. 1 можно понять, в каком диапазоне условий может работать ETW. Очевидно, что при достаточно низкой температуре греющей воды одновременно с горячей можно получать и холодную воду.

Таблица. Основные технические характеристики тепловых насосов MHI

Рис. 2. Возможные индустриальные сценарии использования теплового насоса серии ETW	Рис. 3. Возможные бытовые сценарии использования теплового насоса серии ETW

В таблице приведены характеристики теплового насоса серии ETW-L. Видно, что в зависимости от сочетания температур греющей и нагреваемой воды машина может иметь разную производительность: от 340 до 600 кВт. Коэффициент энергоэффективности при номинальных параметрах (греющая вода 20 °С, нагреваемая 80 °С) составляет 3,71, то есть на 1 кВт затрачиваемой электроэнергии можно получать до 3,7 кВт тепла.

На рис. 2 и 3 показаны возможные сценарии использования теплового насоса серии ETW. В обоих случаях тепловые насосы используются для замены бойлеров. Используя тепло оборотной воды, тепловые насосы нагревают воду до нужной температуры с высокой энергоэффективностью. Помимо повышения энергоэффективности отказ от бойлеров на газе или жидком топливе позволяет существенно снизить выбросы углекислого газа в атмосферу, что очень важно в условиях, когда промышленные предприятия вынуждены покупать «углеродные квоты». Оценка годового экономического эффекта от внедрения теплового насоса в производственный процесс также видна на рис. 2 и 3. Расчет произведен исходя из японских цен на электричество и энергоносители — для примера. Однако специалисты MHI бесплатно по желанию заказчика производят аудит объектов и осуществляют оценку экономической эффективности от внедрения тепловых насосов с привязкой к местным реалиям и ценам на энергоносители.

Официальный дистрибьютор Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. в России — компания «БИОКОНД», входящая в группу компаний «АЯК». Сайты компании: www.mhi-russia.ru, www.jac.ru.