A közelmúltban ismét szigorodtak a hűtőközegekre vonatkozó előírások, amelyek érintik a szivárgásvizsgálatok gyakoriságát és a hűtőközegek gyártását, valamint kereskedelmét az Európai Unión belül is. Az előbb említett rendelkezések alapja a hűtőközegek GWP értéke (Global Warming Potential). Ennek eredményeképpen előtérbe kerültek az alacsonyabb GWP értékű hűtőközegek is.
Hűtőközeg típusa: GWP érték
R-410A 2088
R-134a 1430
R-1234ze 7
R-455A 148
R-454C 148
R-290 (propán) 3
R-744 (CO2) 1
A Mitsubishi Electric kifejezetten nagy mennyiségű használati-melegvíz termelésre tervezett levegős hőszivattyú berendezése az előbb említett megfontolások alapján már alacsony GWP értékű CO2 hűtőközeget alkalmaz. A QAHV-N560YA-HPB egy „monoblokk” rendszer, vagyis a kültéri egység közvetlenül vízcsatlakozással rendelkezik, a HMV készítés üzemtartománya -25°C-tól +43°C külső hőmérsékletig terjed, a kilépő vízhőmérséklet pedig +55°C-tól +90°C-ig lehetséges. A CO2 kritikus nyomása 73,8 bar, amelyhez 31°C-os kritikus hőmérséklet tartozik, ebből következik, hogy a kondenzáció (gáz visszahűtés) a transzkritikus zónában valósul meg.
A rendszer hatékonysága nagyban függ a hőelvételtől: míg a hagyományos hőszivattyús rendszerek ΔT = 5 K mellett üzemelnek optimális hatékonysággal, addig a CO2-es rendszerek inkább ΔT = 50~55 K esetén. Ez az oka, hogy a berendezés kifejezetten használati-melegvíz termelésre alkalmas (hotelekbe, sportközpontokba), viszont fűtésre nem ajánlott.
A hagyományos (R-410A hűtőközeggel üzemelő) hőszivattyús rendszerek gyenge pontja a HMV termelés, mely során a rendszer COP értéke számottevően csökken, viszont a bemutatott technológia alkalmazásával ez elkerülhető.
A hőszivattyú magas hatékonyságát az egyedülálló spirális gáz visszahűtőnek köszönheti. A hűtőközeg csövek a vízcső köré vannak feltekerve, így érve el a lehető legnagyobb hőátadást. A csavart kialakítású vízcsövek spirális hornyai felgyorsítják a víz turbulencia hatását és segítik csökkenteni a hőcserélőn belüli nyomásveszteséget, ami hozzájárul a hatékonyság növekedéséhez.
A hőszivattyú magas hatékonyságú, gőzbefecskendezéses inverteres scroll kompresszort tartalmaz, amely a névleges fűtési teljesítményét -3°C-os külső hőmérsékletig tartja. A szivattyú, a csepptálca és a vezérlőpanel a rendszer alaptartozéka.
A rendszert a fent leírtak alapján úgy kell telepíteni, hogy a hőmérséklet-különbség a hőszivattyú oldaláról nézve a lehető legnagyobb legyen. Az ábrán látható telepítési séma a hat hőmérséklet szenzoros megoldást mutatja be. Az igényelt HMV hőmérséklet 60°C, a hőszivattyúk által szolgáltatott hőmérséklet pedig 80~90°C. A HMV igény 2 m3, amelyet a jobb oldali két tartály szimbolizál.
A harmadik HMV tartály segíti elő az állandó magas hőmérséklet-különbség fenntartását a hőszivattyú számára. A hat szenzornak köszönhetően pontosan szabályozható a tartályokban lévő hőmérséklet, ill. a berendezések indítása és leállítása.
A hőszivattyú addig üzemel, amíg a TH16 (SUB) hőmérséklet eléri az igényelt hőmérsékletet és akkor indul újra, amikor a TH15 (SUB) hőmérséklet az igényelt vízhőmérsékelt alá esik. A rendszer vízáramlási iránya az ábrán látható módon a legmelegebb ponttól a leghidegebb pont irányába mutat, ezzel elősegítve a lehető legnagyobb hőmérséklet-különbség fenntartását.
A rendszerbe érdemes továbbá egy keverőszelep beépíteni az ábrán látható módon, amely megóvja a tartályokat az alacsony hőmérsékletű cirkuláltatott víz okozta hőmérséklet eséstől. A kültérben telepített csőszakaszok fagyvédelméről is gondoskodni kell.
Mihálovics Zoltán