Fraunhofer ISE разрабатывает пропановый тепловой насос, использующий всего 146 г хладагента
Исследователи из немецкого института Fraunhofer ISE разработали оптимизированный контур охлаждения на пропане с тепловым насосом для домов на одну семью.
Пропановые тепловые насосы для внутреннего использования в домах на одну семью стали на один шаг ближе к коммерциализации.Немецкая компания Fraunhofer ISE успешно разработала модель контура охлаждения теплового насоса, использующего менее 150 г пропана. «Многие производители тепловых насосов предлагают тепловые насосы на пропане, но в основном только для наружной установки, поскольку хладагент подпадает под действие обширных правил безопасности при использовании внутри помещений из-за его воспламеняемости», — говорится в заявлении Fraunhofer ISE.
«Если тепловой насос в частном доме с его обычной мощностью от 5 кВт до 10 кВт превышает предписанный максимум в 150 граммов заправки хладагентом, то его можно установить только с соблюдением повышенных мер безопасности». Одним из лучших результатов проекта Low Charge 150 g (LC150) является рассольный тепловой насос с теплопроизводительностью 11,4 кВт, использующий всего 146 г пропана, что делает его пригодным для использования внутри помещений без соблюдения строгих мер предосторожности.
По данным немецкого научно-исследовательского института, заправка хладагентом агрегата составляет 12,8 г/кВт, что составляет примерно одну пятую от заправки пропаном коммерчески доступных систем. «Цель проекта состояла в том, чтобы разработать почти готовый к продаже модуль теплового насоса, в котором используется безопасный для климата хладагент пропан, вес которого не превышает предела в 150 граммов для использования в помещении, но при этом обеспечивает достаточное количество тепла для домов на одну семью», — сказала доктор Лена Шнабель, руководитель отдела нагрева и охлаждения Fraunhofer ISE.
«Теперь мы достигли этой цели в сотрудничестве с нашими отраслевыми партнерами и предоставили им инструменты для разработки готового к рынку теплового насоса». Исследовательский консорциум установил, измерил, оценил и оптимизировал более 20 различных комбинаций теплообменников и компрессоров. Одним из ключевых компонентов снижения необходимого количества пропана стало использование асимметричного пластинчатого теплообменника. Другие факторы включали использование меньшего количества масла в компрессоре и сокращение длины труб.
В октябре 2022 года компания Fraunhofer ISE разработала тепловой насос теплопроизводительностью 12,8 кВт, использующий всего 124 грамма пропана. Однако его холодильный контур не подходил для коммерциализации, поскольку в нем использовался полугерменевтический автоматический компрессор, который не мог работать в течение достаточного количества часов. В настоящее время исследовательский институт хочет разработать тепловые насосы на пропане с низким расходом для использования в многоквартирных домах в рамках проекта LC290, который продлится до 30 июня 2025 года.
Целью консорциума является разработка решений для тепловых насосов для систем напольного отопления, центрального отопления системы и высокопроизводительные наружные тепловые насосы. Проекты финансируются Федеральным министерством экономики и борьбы с изменением климата Германии.