System Gazowych Pomp Ciepła (Gas Heat Pumps ) rozwijany jest w AISIN SEIKO CO Ltd od 1986 roku (pierwsze instalacje pracują do dziś). W roku 2013 wprowadzono na rynek nowy model E1.
Wysoka efektywność jeszcze bardziej została podniesiona, a jest ona osadzona we właściwościach silnika spalinowego, który wspomaga wykorzystanie powietrza atmosferycznego jako dolnego źródła ciepła. Iskrowy silnik spalinowy wykorzystywany do napędu sprężarek, posiada sprawność wykorzystania paliwa na poziomie 30%. Straty w postaci ciepła nie są emitowane na zewnątrz, ale wykorzystywane do podgrzewania układu czynnika R410A, skutkiem czego nie występują:
* spadki deklarowanej mocy grzewczej w temperaturach zewnętrznych ujemnych
* cykle odszraniania wymiennika jednostek zewnętrznych
Poniżej podano ważniejsze informacje dla projektantów instalacji z GHP AISIN.
Ponadto czas dochodzenia do nastawionej temperatury jest bardzo krótki. Wszystkie te cechy wyróżniają GHP AISIN w porównaniu do pomp ciepła napędzanych silnikami elektrycznymi.
Paliwem dla GHP AISIN jest gaz naturalny bądź ciekły propan LPG
Instalacją wewnętrzną dedykowaną przez producenta jest zasilanie bezpośrednie Dx czynnikiem chłodniczym R410A z wykorzystaniem urządzeń wewnętrznych AISIN – produkowanych we wszystkich typach (naścienne, kanałowe, podsufitowe, kasety; sterowanie w protokole VRF III DAIKIN). Wymienniki w centralach wentylacyjnych obsługują zestawy fabryczne AHU KIT o różnych mocach.
Z kolei wewnętrzna instalacja wodna możliwa jest przy zastosowaniu dedykowanego wymiennika czynnik R410A/woda AWS YOSHI®. Urządzeniami wykonawczymi są klimakonwektory, systemy ogrzewania płaszczyznowego i wymienniki wodne w centralach wentylacyjnych.
Bez względu na rodzaj zasilania wewnętrznego, GHP AISIN dysponuje dodatkowym obiegiem glikolowym z układu odzysku ciepła silnika spalinowego (WKIT) do wykorzystania podczas chłodzenia i ogrzewania w temperaturach dodatnich. Ciepło to o parametrach 60/55 °C wykorzystywane jest do wspomagania produkcji ciepłej wody użytkowej, podgrzewania basenów itp.
Efektywność ogrzewania i chłodzenia, przy jednoczesnym wykorzystaniu darmowego ciepła z WKIT wynosi minimum 190% liczona jak dla urządzeń zasilanych gazem. Ten współczynnik COP przeliczony jak dla urządzeń zasilanych energią elektryczną wynosi 4,75 i więcej (jednostki GHP AISIN charakteryzują się większym COP przy obciążeniach częściowych).
Zasilanie urządzeń wewnętrznych metodą bezpośredniego odparowania czynnika chłodniczego R410A
Jednostka zewnętrzna steruje pracą sprężarek i elektronicznymi zaworami rozprężnymi urządzeń wewnętrznych celem osiągnięcia zadanych parametrów temperaturowych. System ten nazywany VRF różni się szczegółami u każdego z producentów. Reguły projektowania w zasilaniu Dx z użyciem GHP AISIN przedstawiam poniżej:
1. Geometria instalacji rurowej.
* Wysokość max. pomiędzy jednostką zewnętrzną a urządzeniem wewnętrznym: H < 50 m przy ustawieniu jej na dachu albo H < 40 m przy ustawieniu na poziomie terenu.
* Wysokość max. pomiędzy urządzeniami wewnętrznymi: h <15 m.
* Odległość max. od pierwszego rozgałęzienia do najdalszego urządzenia wewnętrznego: L < 60 m.
* Całkowita łączna długość orurowania czynnika R410A: do 520 m.
2. Projektowane przewymiarowanie mocy zainstalowanych, dozwolona ilość urządzeń wewnętrznych.
* do 200% nominalnej mocy GHP, do 63 jednostekwewnętrznych w trybie chłodzenia.
* do 130% nominalnej mocy GHP, do 41 jednostek wewnętrznych w trybie grzania w naszym klimacie.
3. Odgałęzienia linii czynnika R410A do urządzeń wewnętrznych.
Mamy do tego celu fabryczne rozgałęzienia i kolektory (osiem wyjść) produkowane na odpowiednie przedziały mocy. Przy czym obowiązuje zasada: po rozgałęzieniu można umieścić następne rozgałęzienie lub kolektor, po kolektorze wyłącznie następny kolektor.
4. Rodzaje urządzeń wewnętrznych.
Możliwe do zastosowania są wszystkie jednostki wewnętrzne będące w produkcji AISIN o mocach od 2,2 do 28 kW. W ograniczonej przestrzeni ponad sufitem podwieszonym szczególne zastosowanie mają jednostki kasetonowe: ich wysokość zabudowy to jedyne 204 mm.
5. Zasilenie w ciepło i chłód central wentylacyjnych.
ASIN dostarcza zestawy rozprężne wraz z niezbędną automatyką sterującą umożliwiającą zasilenie central wentylacyjnych w ciepło i chłód. Taki zestaw nosi nazwę AHU KIT. Aby zasilić dowolną centralę wentylacyjną w ciepło lub ciepło i chłód, wystarczy doprowadzić z agregatu GHP parę przewodów freonowych i podłączyć do wymiennika centrali poprzez AHU KIT. Wymiennik freonowy w centrali pracować będzie w trybie chłodzenia i grzania z możliwością automatycznej zmiany trybu pracy. Centrale wentylacyjne wyposażone w AHU KIT można włączyć w system freonowy GHP zasilający jednostki wewnętrzne tworząc kompletny system klimatyzacyjno-wentylacyjny, z uwzględnieniem ograniczeń linii freonowych z pkt. 2.
Możliwe jest też zasilenie kilku central wentylacyjnych z jednego agregatu GHP.
Jeśli zaś moce wymienników w centralach wentylacyjnych przewyższają moce produkowanych dostępnych agregatów GHP, to projektujemy wielosekcyjne wymienniki , z sekcjami o mocach po 141 kW lub mniej. Liczba sekcji i mocy w wymienniku nie ma górnych ograniczeń.
Zasilanie instalacji wewnętrznej wodą przy użyciu wewnętrznych wymienników freon/woda AWS YOSHI
Moce tych urządzeń dostosowane są do typoszeregu produkowanych jednostek zewnętrznych i wynoszą odpowiednio po uwzględnieniu straty wymiennikowej:
Jednostka zewnętrzna | 8HP | 10HP | 13HP | 16HP | 20HP | 25HP | 16HP+ 16HP |
16HP+ 20HP |
20HP+ 20HP |
20HP+ 25HP |
25HP+ 25HP |
AWS YOSHI Moc [kW] chł./grz. | 21,0/ 23,5 |
26,5/ 30,0 |
33,5/ 7,5 |
41,0/ 47,5 |
52,0/ 60,0 |
63,0/ 75,0 |
82,0/ 95,0 |
93,0/ 07,5 |
104,0/ 20,0 |
115,0/ 135,0 |
126,0/ 150,0 |
Poniżej przykład podłączenia jednostek zewnętrznych ze stacją wymiennikową TWIN AWS(*) :