Главная » Статьи » Отопление дома воздушным тепловым насосом Mitsubishi Electric - отчет за январь

Отопление дома кондиционером - воздушным тепловым насосом Mitsubishi Electric Zubadan Inverter

Часть четвёртая. Отчёт за Январь.

В настоящей статье публикуется наш краткий отчёт за январь о результатах эксплуатационных испытаний воздушного теплового насоса Mitsubishi Electric MUZ-FH50VEHZ (Zubadan Inverter) "воздух-воздух", работающего в режиме обогрева помещений дома. 


В нашей предыдущей статье был опубликован краткий отчёт о работе кондиционера-воздушного теплового насоса Mitsubishi Electric MUZ-FH50VEHZ (Zubadan Inverter) в режиме обогрева с поддержанием температуры внутри помещений дома на уровне около +8...+10 градусов Цельсия, было экспериментально подтверждено, что испытуемое устройство способно обогревать помещения дома в декабре (режим "i save").

 

Не характерная для января теплая погода в Юго-Восточном Подмосковье наблюдалась не только в ноябре и декабре, но в первый месяц нового года - в январе: температура наружного воздуха с 01 января по 12 января варьировалась от минус 4 градусов Цельсия с подъёмом до плюс 2 градусов Цельсия. В этот период воздушный тепловой насос работал с хорошей эффективностью, сравнимой с показателями середины декабря. Однако, относительно тёплые дни сменились настоящей русской зимой, так с ночи 12 января температура наружного воздуха понизилась до минус 6 градусов Цельсия, далее наблюдалось постепенное снижение температуры воздуха, и с 18 января по 26 января температура наружного воздуха не поднималась выше -15 град С. В ночные и утренние часы с 21 января по 25 января, а также с 28 января по 31 января температура наружного воздуха снижалась до -20 ... - 27 град С. Экстремально низкие ночные температуры -26...-27 град С были зафиксированы 29 января и 30 января. Несмотря на это, даже в таких холодных условиях испытуемое устройство - воздушный тепловой насос Mitsubishi Electric MUZ-FH50VEHZ (Zubadan Inverter) "воздух-воздух" работал в режиме обогрева, но с уже меньшей эффективностью.

Наружный блок воздушного теплового насоса Mitsubishi Electric Zubadan в январе

Фото 1. Наружный блок воздушного теплового насоса MUZ-FH50VEHZ в середине января.

Снижение температуры наружного воздуха до -14 град С и стабилизация этой температуры в пределах -14...-10 град С в течение трёх последующих дней выявило неспособность воздушного теплового насоса обеспечить при работе в режиме обогрева "i-save" минимальную температуру внутри помещения выше +3 градусов Цельсия. Это обстоятельство, очевидно, было связано как с возросшими теплопотерями в доме (он не утёплен должным образом), так и со снижением эффективности воздушного теплового насоса в режиме "i-save".

С целью недопущения снижения температуры воздуха внутри помещения дома ниже +3 град С на дату 17 января нами было принято решение о переходе с режима "i-save" на режим обогрева с заданной целевой температурой на пульте управления +16 градусов Цельсия. Смена режима работы кондиционера - воздушного теплового насоса одномоментно  привело к увеличению потребляемой им электроэнергии с 2,0-2,5 кВт в час до 2,8-3,2 кВт в час. Это обеспечило повышение температуры внутри помещения дома до +6...+7 градусов Цельсия.

 

Фотография наружного блока воздушного теплового насоса MUZ-FH50VEHZ в середине января показана слева на Фото 1.

 

Для критических минимальных температур наружного воздуха -25 град С ... -27 град С [по паспорту гарантированная рабочая температура для Mitsubishi Electric MUZ-FH50VEHZ (Zubadan Inverter) составляет -25 град С] было характерно повышенное энергопотребление, которое доходило до 3,2 кВт в час. При температурах наружного воздуха от -15 град С...-18 град С и ниже наблюдался повышенный шум наружного блока, вероятно, связанный с работой электрического подогревателя даже при работе вентилятора. Пуски вентилятора наружного блока после остановов, связанных с разморозкой радиатора наружного блока кондиционера, при температурах наружного воздуха -20 град С и ниже сопровождались характерными кратковременными потрескиваниями в течение первых 5-10 секунд, вероятно, в результате тепловых деформаций деталей наружного блока.

электрический конвектор Electrolux

Фото 2. Электрический конвектор Electrolux.

С 18 января, когда температура наружного воздуха достигла -20 град С и ниже, все северные углы дома покрылись инеем, а температурв воздуха в этих углах дома понизилась до -3 град С, с целью поддержания температуры выше нуля градусов Цельсия в этих углах дома, были дополнительно установлены и включены два электрических конвектора Electrolux (см. Фото 2) номинальной мощностью 1,5 кВт каждый. Причём 18 января и 19 января эти электрические конвекторы были включены на полную мощность с установленной температурой термостата +5 град С. В дальнейшем, после прогрева этих углов, с 22 января конвекторы были переведены на половинную мощность по 750 Вт каждый и не выключались вплоть до 31 января.

Работа кондиционера в режиме воздушного теплового насоса (режим обогрева) при отрицательных температурах наружного воздуха -20 град С ... -27 град С привела к тому, что талая вода замерзла в ранее установленном жёлобе и более по нему не стекала, перетекая из нижнего отверстия наружного блока кондиционера через стенки желоба вниз на стальные уголки кронштейна наружного блока (см. Фото 3). В результате под наружным блоком образовалась наледь и сосульки, размеры которых к концу января увеличились в 3-4 раза.

Наледь и сослульки ниже наружного блока ME MUZ-FH50VEHZ

Фото 3. Наледь и сосульки на кронштейне ME MUZ-FH50VEHZ при температуре наружного воздуха -20 град С.

 

Обобщённые результаты эксплуатационных испытаний воздушного теплового насоса Mitsubishi Electric MUZ-FH50VEHZ Zubadan Inverter "воздух-воздух" за январь:

  • среднемесячная температура наружного воздуха минус 10,2 град С;
  • минимальная температура наружного воздуха минус 26-27 град С (29 - 30 января);
  • максимальная температура наружного воздуха около +2 град С (5 января и 10 января);
  • температура воздуха внутри помещения дома (там размещён внутренний блок MSZ-FH50VE) изменялась от +2 до +8 град С;
  • температура пола в помещении, где установлен внутренний блок MSZ-FH50VE, не опускалась ниже +1 град С;
  • минимальная температура воздуха внутри помещения дома (замер по всем углам дома) в самые сильные морозы опустилась до -2 град С (установлены электрические конвекторы в этих углах дома, температура воздуха не опускалась ниже +2 град С);
  • работа в режиме обогрева "i-save" - с 01 января по 17 января;
  • работа в режиме обогрева с целевой температурой +16 град С - с 17 января по 31 января;
  • периодическая работа воздушного теплового насоса на обогрев с мгновенным потреблением электроэнергии в час до 3,2 кВт;
  • общее количество потреблённой электрической энергии за месяц 1564 кВт (из них воздушным тепловым насосом - 1004 кВт за весь январь, двумя электрическими конвекторами - 560 кВт с 18 января по 31 января );
  • оценочное среднее потребление электрической энергии воздушным тепловым насосом за сутки 32,4 кВт;
  • количество конденсата (дистиллированной воды) - не собиралась с декабря.

Диаграмма потребления электроэнергии кондиционера - воздушного теплового насоса Mitsubishi Electric в режиме обогрева в январе

Рис. 1. Диаграмма потребления электроэнергии в [кВт] по дням за январь для кондиционера - воздушного теплового насоса ME MUZ-FH50VEHZ/MSZ-FH50VE Zubadan Inverter при его работе в режиме обогрева + электрческие конвекторы - профили мощности за период c 01 января по 31 января.

Выводы:

Проведены независимые эксплуатационные испытания воздушного теплового насоса Mitsubishi Electric MUZ-FH50VEHZ/MSZ-FH50VE (Zubadan Inverter) "воздух-воздух", который эксплуатировался с 01 января по 17 января в режиме обогрева (функция "i save") с целевой температурой помещения дома +10 град С. В результате падения температуры воздуха внутри помещений дома осуществлён переход на режим обогрева с целевой температурой воздуха внутри помещения (там где установлен внутренний блок кондиционера) на уровне +16 градусов Цельсия. На основе полученных эмпирических данных в январе и анализа результатов проведенных эксплуатационных испытаний были сделаны следующие выводы:

 

  • При температуре наружного воздуха минус 14 градусов Цельсия и ниже в течение 3-х дней и более воздушный тепловой насос, работающий в режиме "i-save", не способен обеспечить температуру выше плюс 3 град С внутри помещения дома (он ещё не утеплён должным образом), поэтому при стабильных температурах наружного воздуха минус 10 градусов Цельсия и ниже целесообразно переходить на режим обогрева с целевой температурой +16 град С, что ведёт к увеличению потребляемой устройством электроэнергии максимально до 3,2 кВт за час.
  • Т.к. теплопотери дома больше в несколько раз, чем приток тёплого воздуха, в этом случае не имеет смысла установка целевой температуры обогрева выше +16 град С - это никак не отражается на повышении температуры исходящего воздуха из внутреннего блока теплового насоса и на потребляемой им электроэнергии (оно максимально).
  • Переход с режима обогрева "i-save" на режим обогрева с целевой температурой +16 град С за счёт более высокой степени сжатия компрессора обеспечивает увеличение переносимого внутрь дома тепла и повышение температуры воздуха внутри помещения дома с +2...+3 град С до +5...+6 град С.
  • Устройство работает в режиме отопления дома даже при температуре наружного воздуха минус 27 градусов Цельсия (гарантированная заводом-изготовителем минимальная температура наружного воздуха минус 25 градусов Цельсия - подтверждена нашими испытаниями).
  • Общее потребление электроэнергии за январь составило 1564 кВт (из них воздушным тепловым насосом - 1004 кВт за весь январь, двумя электрическими конвекторами - 560 кВт всего за 13 дней января).
  • Количество потреблённой воздушным тепловым насосом электроэнергии за январь больше, чем за декабрь на ~50 кВт, при разнице в среднемесячной температуре наружного воздуха между январём и декабрём около 8,2 град С. Наружный блок воздушного теплового насоса MUZ-FH50VEHZ (в режиме обогрева) периодически отключается, после чего включается режим разморозки для удаления инея с радиатора наружного блока и отвода талой воды по установленному нами желобу, который не выполняет свою функцию при температурах наружного воздуха ниже -20 град С.
  • Воздушный тепловой насос имеет достаточно высокую эффективность и его целесообразно применять в качестве вспомогательного устройства для отопления дома при температурах наружного воздуха до -10....-12 градусов Цельсия. При более низких температурах наружного воздуха наблюдается как увеличение тепловых потерь дома, так и снижение тепловой эффективности работы испытуемого устройства, несмотря на это тепловая эффективность воздушного теплового насоса даже при температуре наружного воздуха -27 град С выше по сравнению с тепловой эффективностью электрического конвектора.


Отчёт о работе воздушного теплового насоса в ферале и анализ работы с октября по февраль.