Grupa pomp ciepła Mitsubishi Electric-Ecodan

Jako Autoryzowany Partner jesteśmy zobligowani aby świadczyć usługi na najwyższym poziomie, a nasze instalacje oparte o pompy ciepła Mitsubishi są przemyślane i działają poprawnie w temperaturze nawet -28 C i niżej. Na naszym koncie dziesiątki zamontowanych pomp ciepła Zubadan i Power Inwerter w domach jednorodzinnych jak i w budynkach instytucji państwowej, hotelach, galeriach handlowych.

POMPA CIEPŁA MITSUBISHI TO WIĘCEJ NIŻ „TYLKO” OGRZEWANIE

Pompa ciepła Mitsubishi ma ważną zaletę w porównaniu z tradycyjnym kotłem grzewczym – może być stosowana nie tylko do ogrzewania, lecz także jako wymiennik służący do przygotowania CWU. Odpowiednio wyposażone urządzenie zapewnia doskonały komfort mieszkaniowy także latem. Dzięki odwracalności pompy ciepła w upalnych miesiącach można schłodzić pomieszczenia do przyjemnych temperatur. Tę funkcję pompy ciepła należy uwzględnić na początku, aby odpowiednio skonfigurować urządzenie.

Kilka słów o wyjątkowej technologii energo przyjaznego ogrzewania, która jest możliwa do zastosowania nawet w bardzo chłodnym klimacie.

Jak to możliwe, że Zubadan grzeje skutecznie przy temperaturze – 28 C?

Najprościej byłoby zadać powyższe pytania Clausiusowi, współtwórcy zasad termodynamiki, bądź Lindemu, twórcy pierwszej chłodziarki sprężarkowej. Niestety, w obu przypadkach spóźniliśmy się przynajmniej o 86 lat.

Czym więc jest technologia Zubadan i jak wytłumaczyć jej działanie?

W typoszeregu urządzeń split Mitsubishi Electric znajduje się model urządzenia zewnętrznego typu powietrze-powietrze, powietrze-woda PUHZ-SHW, zwany Zubadan, co tłumacząc z japońskiego oznacza „super grzanie”. Najważniejszą cechą tych jednostek jest temperaturowy zakres pracy w trybie grzania. Technologia, w którą wyposażone są owe urządzenia, zapewnia pracę w temperaturze zewnętrznej poniżej -28°C oraz stuprocentową wydajność nominalną przy -15°C. Parametry te bardzo dobrze wpisują się w polski klimat, gdzie w najchłodniejszej strefie klimatycznej temperatura projektowa wynosi -24°C.

Pierwsze urządzenia Zubadan pojawiły się w Polsce w 2008 r. Sama technologia jest jeszcze starsza, ponieważ pierwsze jednostki opuściły linię produkcyjną w 2005 r. Początkowo były one produkowane dla północnej Japonii, gdzie temperatura w mieście Hakkaido dochodziła do -20°C. Następnie zaczęto je eksportować do Europy, jako jednostki Zubadan oraz do Ameryki Północnej (np. USA), jako urządzenia Hyper-Heating.

Zimne powietrze zawiera w sobie ciepło

W świecie materii ciepło przemieszcza się z cieplejszych obiektów do obiektów chłodniejszych. Tak więc, jeśli dany obiekt znajdujący się na zewnątrz budynku wytwarza temperaturę niższą niż temperatura otoczenia (agregat pompy ciepła), to nawet w temperaturze poniżej punktu zamarzania, obiekt ten zaabsorbuje ciepło z powietrza. Mówiąc inaczej, otrzyma on ciepło z otoczenia. Bo ciepło jest w powietrzu do temperatury 0 absolutnego czyli −273,15 °C. W przypadku Mitsubishi Electric i nie tylko pompa ciepła wykorzystuje właśnie tą podstawowa zasadę.

Pompy ciepła Mitsubishi absorbują ciepło z powietrza zewnętrznego i rozładowują je wewnątrz pomieszczeń

Kluczowym dla tego procesu są właściwości czynnika chłodzącego używanego przy transporcie ciepła. Czynnik chłodzący rozprężając się znacznie obniża swoją temperaturę. Gdy temperatura czynnika chłodzącego jest niższa niż temperatura powietrza na zewnątrz, odbiera on ciepło z powietrza zewnętrznego. Sprężając się, podnosi swoją temperaturę na wyższą od temperatury wewnątrz pomieszczenia, wtedy oddaje ciepło do otoczenia, ciepło jest transferowane do wnętrza pomieszczenia. Powtarzając taki cykl pompa ciepła Mitsubishi nieprzerwanie dostarcza ciepło z warunków zewnętrznych i skutecznie ogrzewa nim wnętrze budynku.

Oryginalna technologia ogrzewania sprawdzająca się w chłodnych klimatycznie regionach

W czasie chłodów jakość ogrzewania w przypadku tradycyjnych pomp ciepła spada ponieważ spada liczba obiegów czynnika chłodzącego w systemie. W celu rozwiązania tej niedogodności, opracowano i rozwinięto w Mitsubishi Electric układ obejściowy dla metody „Flash Injection” (iniekcja odpowietrzania), co usprawnia wyniki obiegowe czynnika chłodzącego przez wykorzystywanie dwóch systemów cyrkulacji.

Mitsubishi Electric dba o zachowanie środowiska naturalnego Ziemi. Dowodem na to jest ich pompa ciepła

Zapotrzebowanie na wysokowydajne i skuteczne systemy z wykorzystaniem technologii pomp ciepła, które eksploatują ciepło z warunków zewnętrznych wzrasta z roku na rok. W Mitsubishi Electric tego rodzaju pompy ciepła stanowią główny kierunek dążenia do rozwoju technologii, która ma na celu przeciwdziałanie globalnemu ociepleniu klimatu.

W Europie, oprócz tradycyjnych systemów ogrzewania pompami ciepła rozwijamy i produkujemy też systemy ogrzewania wodnego z wykorzystaniem technologii pomp ciepła. W którejkolwiek części świata byśmy nie działali, jesteśmy jako Mitsubishi Electric zobligowani do rozwoju energo-przyjaznych systemów ogrzewania, które pozwalają redukować emisję CO2 do minimum. To tylko jeden z przykładów naszych dążeń, by stać się wiodącym zielonym przedsiębiorstwem na globalnym poziomie, które służy społeczeństwu swoją technologią.

Urządzenia zewnętrzne systemu pomp ciepła powietrze-woda Mitsubishi Ecodan odgrywają kluczową rolę w wytwarzaniu ciepła. W zależności od indywidualnych wymagań budynku i jego użytkowników można tutaj wybrać urządzenie Power Inverter lub Zubadan Inverter. Dzięki opatentowanej technologii Zubadan Inverter pełna moc grzewcza jest dostępna nawet przy najniższych temperaturach zewnętrznych, sięgających do -15 °C dzięki technologi inverterowej i wtrysku par do sprężarki w przeciwieństwie do konkurencji która próbuje uzyskać ten sam efekt poprzez ograniczenie mocy „przewymiarowanej” sprężarki. Zakres zastosowania możliwy jest nawet do -28 °C i jeszcze niżej.

Urządzenia zewnętrzne serii Power Inverter przeznaczone są specjalnie do użytku jako pompa ciepła powietrze-woda działająca w temperaturach do -20°C. Ich temperatura zasilania wynosi maks. 60°C przy temperaturze zewnętrznej do -3°C i maks. 55°C do -10°C. Czynnik chłodniczy przechładzany jest przez specjalny odbiornik Power Receiver, co w połączeniu z dwoma osobno sterowanymi zaworami rozprężnymi pozwala osiągnąć optymalną moc grzewczą przy bardzo energooszczędnej pracy. Wyjątkowa jakość systemów pomp ciepła powietrze-woda Ecodan jest udokumentowana w danych technicznych, a także poprzez wspólnotowe oznakowanie ekologiczne Ecolabel.

Nowe systemy Ecodan firmy Mitsubishi Electric stanowią atrakcyjne rozwiązanie dla każdego, kto szuka zrównoważonego ogrzewania bez żadnych kompromisów:

• Wysokowydajna pompa ciepła powietrze-woda, która odzyskuje z otoczenia do 75% wymaganej energii.

• Proste przekazanie ciepła do domowego obiegu grzewczego lub CWU dzięki wysokiej temperaturze zasilania i dopasowanym wymiarowo modułom wewnętrznym z wbudowanym zasobnikiem CWU lub bez wbudowanego zasobnika.

• Maksymalna elastyczność podczas rozmieszczania urządzenia zewnętrznego i praktycznie nieograniczony

zakres możliwości montażu w nowych i modernizowanych budynkach.

Pompy ciepła powietrze-woda Ecodan firmy Mitsubishi Electric składają się zawsze z urządzenia wewnętrznego (hydromoduł) i zewnętrznego (agregat). Współpracują ze sobą w systemie Split.

W obu przypadkach urządzenie zewnętrzne zasysa powietrze zewnętrzne przez jeden lub dwa (zależnie od mocy) wentylatory.

Powietrze oddaje energię do czynnika chłodniczego, który przepływa przez parownik znajdujący się w urządzeniu zewnętrznym.

Następnie, poprzez sprężanie w sprężarce, temperatura czynnika chłodniczego doprowadzana jest do poziomu wymaganego w układzie grzewczym.

Mitsubishi Ecodan jako system split

W systemie split energia transportowana jest do budynku w postaci czynnika chłodniczego. W urządzeniu wewnętrznym połączonym z jednostką zewnętrzną instalacją z czynnikiem chłodniczym znajduje się płytowy wymiennik ciepła. Zasada działania split podnosi łączną efektywność systemu. Stanowi też lepsze rozwiązanie w przypadku większej odległości między urządzeniem wewnętrznym a zewnętrznym. Zależnie od mocy pompy ciepła Mitsubishi długość instalacji pomiędzy jednostkami może wynosić do 75 m.

Optymalne dopasowanie do wszystkich wymagań systemu Mitsubishi Ecodan

W obrębie systemu Mitsubishi Electric pompa ciepła Ecodan można przyjmować dowolne konstrukcje. Oznacza to, że dostępne są systemy split z urządzeniami Zubadan, Power Inverter oraz Eco Inwerter dzięki temu system Ecodan można dokładnie dopasować do warunków użytkowania i montażu — przy optymalnym wymiarowaniu będzie on pracował z najwyższą efektywnością.

Postęp rozwoju sprężarki inwerterowej

Pompy ciepła powietrze-woda Mitsubishi Ecodan służą do ogrzewania lub chłodzenia pomieszczeń mieszkalnych i użytkowych oraz przygotowywania ciepłej wody użytkowej. Stosownie do wymagań można dobrać takie zestawy pomp ciepła, które będą stanowiły w danym przypadku najlepszą kombinację modułu zewnętrznego i wewnętrznego. Podstawę stanowią urządzenia zewnętrzne, które mogą być typu Power Inverter lub Zubadan Inverter, w połączeniu z odpowiednim modułem wewnętrznym z wbudowanym zasobnikiem CWU lub bez wbudowanego zasobnika CWU.

Najwyższa efektywność poprzez precyzyjną regulację mocy

Moc pompy ciepła powietrze-woda marki Mitsubishi Electric musi być dokładnie regulowana, aby działała ona efektywnie. Musi przecież pracować w zimie z optymalnym zakresem mocy przy wysokim zapotrzebowaniu na grzanie, a w lecie ekonomicznie podgrzewać wodę użytkową. Jest oczywiste, że zaspokojenie tak różnych potrzeb nie jest możliwe poprzez zwykłe włączanie i wyłączanie całego systemu. Równie dobrze można by próbować tłumić światło poprzez samo włączanie i wyłączanie oświetlenia.

Najnowocześniejsze inwertery Mitsubishi Electric

Nowoczesne Mitsubishi pompy ciepła powietrze-woda są zatem wyposażone w tzw. technikę inwerterową, która umożliwia jak najdokładniejsze dopasowanie ich mocy. Regulacja sprężarki odbywa się zatem zasadniczo bezstopniowo. Z jednej strony wpływa to na pobór mocy przez sprężarkę, a z drugiej decyduje o mocy grzewczej całego systemu.

Firma Mitsubishi Electric ma ponad 35 lat doświadczenia w badaniach, rozwoju i zastosowaniu techniki inwerterowej i uznawana jest za światowego lidera w tej dziedzinie. Jej podzespoły używane są do produkcji pomp klimatyzacyjnych, chłodniczych i grzewczych na całym świecie. Doświadczenia te wykorzystane zostały oczywiście w pompach ciepła powietrze-woda Ecodan: zastosowanie sprężarek najnowszej generacji sprawia, że pompy ciepła Mitsubishi Ecodan zdecydowanie wyprzedzają pod względem technicznym inne urządzenia tego typu dostępne na rynku.

W urządzeniach zewnętrznych pomp ciepła powietrze-woda stosowane są obecnie systemy: Zubadan Inverter, Power Inverter, oraz Eco Inverter.

Praca w niskiej temperaturze

Jak to jest możliwe, że jednostki Zubadan pracują w tak niskiej temperaturze? Otóż odpowiedzialne za to jest serce układu chłodniczego, czyli sprężarka. W tym przypadku sprężarka typu scroll z technologią Flash injection, czyli wtryskiem.

Dlaczego zastosowano taki rodzaj sprężarki? – Głównym problemem powietrznych pomp ciepła jest niska temperatura dolnego źródła ciepła w okresie zimowym. Standardowe urządzenia charakteryzują się spadkiem wydajności już od temperatury zewnętrznej +5°C, natomiast przy -25°C dysponują 55% znamionowej mocy grzewczej.

Spadek mocy grzewczej wynika z faktu, że ciśnienie parowania czynnika przy temperaturze -28°C wynosi 2,9 bar, przy czym temperatura parowania to -30°C. Występująca różnica wartości temperatury spowodowana jest koniecznością pobrania energii.

Przyjrzyjmy się pracy jednostki typu Standard oraz jednostki Zubadan, każda o nominalnej mocy 14 kW.

W tym celu należy odwołać się do lewobieżnego obiegu Lindego. Pompy ciepła Mitsubishi wyposażone są w sprężarki ANB33FNCMT bez wtrysku oraz ANB- 33FJLMT z wtryskiem.

Jednostka typu Standard.

W temperaturze otoczenia +7°C dysponuje ona strumieniem masowym czynnika 245 kg/h, zaś w temperaturze -28°C strumień ten maleje do 65 kg/h. Różnica spowodowana jest zmianą gęstości czynnika: z 31,6 na 10,6 kg/m3.

Znając wartości entalpii h1, h2, h3, h4, możemy obliczyć teoretyczną moc, jaką dysponują urządzenia w danej temperaturze zewnętrznej (rys. 1). I tak dla: temperatury +7°C mamy kolejno: h1 = 423, h2 = 475, h3,4 = 265 kJ/kg.

Wydajność grzewczą urządzenia otrzymujemy ze wzoru:

wzór zubadan gdzie:
m. – strumień masowy czynnika [kg/h],
h1 – entalpia przegrzanej pary czynnika za parowaczem [kJ/kg],
h2 – entalpia sprężonej pary czynnika przed skraplaczem [kJ/kg].
Dla temperatury zewnętrznej -28°C h1 = 417, h2 = 510, h3,4 = 265 kJ/kg.

Wydajność grzewcza wynosi 4,4 kW i jak widać spada do 30%.

Przy tak niskiej temperaturze zewnętrznej zbliżamy się do wartości temperatury tłoczenia rzędu 120°C, co jest niebezpieczne dla oleju i może powodować jego rozpad. Dodatkowo urządzenia wyposażone są w czujniki temperatury płaszcza sprężarki zapobiegające przekraczaniu 110°C. Jednostka typu Zubadan. Zastosowana technologia pozwala na utrzymanie stałej wydajności w temperaturze od +5 do -15°C. Dzieje się tak, ponieważ urządzenie wyposażono w sprężarkę z bezpośrednim wtryskiem mokrych par czynnika do jej komory. Stopień suchości pary regulowany jest przez elektroniczny zawór rozprężny w zakresie od x = 0,2 do x = 1. Dodatkowo, urządzenie ma wymiennik typu HIC, w którym czynnik chłodniczy wstępnie odparowuje, by później trafić do komory sprężania. Efektem tej przemiany jest pobranie ciepła od przepływającej przez wymiennik cieczy, czyli zmniejszenie jej entalpii (zawartości ciepła). W rezultacie następuje zwiększenie wydajności chłodniczej, a więc zdolności do pobierania ciepła z otoczenia.

Co daje wtrysk pary mokrej?

Jak wspomniałem wcześniej, w urządzeniu typu Standard, wraz ze spadkiem temperatury zewnętrznej, zmienia się gęstość czynnika, a co za tym idzie – zmniejsza się strumień masowy czynnika. Zastosowanie wtrysku pary mokrej eliminuje zjawisko spadku gęstości czynnika oraz obniża temperaturę tłoczenia, zapewniając stałą wydajność i możliwość pracy urządzenia w niskiej temperaturze zewnętrznej.

Ale czy to takie proste? Niezupełnie. Cała tajemnica tkwi w rodzaju wtryskiwanego czynnika. Producenci ze względów bezpieczeństwa realizują wtrysk czynnika w postaci pary suchej, gdzie x = 1, ale patrząc na wykres czynnika R410A można zauważyć, że para sucha ma kilkadziesiąt razy mniejszą gęstość niż para mokra, co może nie wystarczyć do obniżenia temperatury tłoczenia. Na rynku występują również sprężarki z wtryskiem „cieczy”, gdzie do komory sprężania zostaje podana para mokra o stopniu suchości x = 0,2. Wtrysk pary o takich parametrach powoduje znaczne obniżenie temperatury tłoczenia, co dalej może prowadzić do sytuacji, w której końcowa temperatura tłoczenia znajdzie się poza obszarem pary suchej przegrzanej i spowoduje spadek temperatury zasilania skraplacza.

W jednostkach Zubadan stopień suchości wtryskiwanej pary jest regulowany przez elektroniczny zawór rozprężny, dzięki czemu wydajność grzewcza utrzymana jest na stałym poziomie. Dodatkowo urządzenia te wyposażone są w przegrzewacz pary zamiast akumulatora czynnika chłodniczego. W procesie odszraniania pozwala to na szybkie osiągnięcie wysokiej temperatury tłoczenia i skraca czas odszraniania do 2 minut.

Możliwość zastosowania takiego rozwiązania wynika ze sposobu regulacji układu chłodniczego. Regulacja ta odbywa się za pomocą trzech zaworów rozprężnych, które regulują stopień przegrzania par oraz dochłodzenia czynnika. Jest to optymalne rozwiązanie, które czyni Zubadan idealnym urządzeniem do zastosowań w systemach ATA (powietrze-powietrze) lub ATW (powietrze-woda)) jako jedyne źródła ciepła.

MELCloud / Adapter WiFi

Sterowanie z poziomu urządzeń mobilnych

MELCloud należy do nowej generacji sterowników opartych na technologii chmury dla instalacji klimatyzacji i systemów grzewczych Mitsubishi Electric. MELCloud umożliwia łatwe sterowanie urządzeniami z poziomu urządzeń mobilnych. Dostęp do urządzeń Mitsubishi Electric wśród których prym wiodą pompy ciepła i ich sterowników jeszcze nigdy nie był tak prosty – teraz możliwy jest poprzez komputer, tablet oraz smartfon. MELCloud z monitorowaniem w trybie live i z tygodniowym zegarem sterującym zapewnia pełną elastyczność przy sterowaniu różnymi układami klimatyzacji i systemami ogrzewania Mitsubishi Electric za pomocą jednego urządzenia lub z jednego miejsca.