Tepelné čerpadlo MACH vzduch/voda - špičková technologie za hranicí svých současných možností
Nová řada tepelných čerpadel MACH opět posunula hranice použitelnosti vzduchových tepelných čerpadel směrem k dalším možnostem. Tepelná čerpadla MACH získala mnoho ocenění např. Grand Prix Frigotherm 2003, Grand Prix Frigotherm 2004, cenu Spokojený zákazník 2002 nebo Cenu zdraví a bezpečného životního prostředí 2003. Společnost TC MACH, s.r.o. je členem prestižní mezinárodní organizace Business Leaders Forum.
Nový patentovaný systém využívá pro odtávání výparníku zbytkového tepla v jednoduchém chladivovém okruhu. Technické řešení spočívá v použití dvou výparníků, z nichž každý má dva nezávislé chladivové okruhy. Jeden chladivový okruh slouží pro vypařování chladiva a druhý okruh pro odtávání kapalným chladivem. K odtátí se využívá zbytkového tepla kapalného chladiva v chladicím okruhu, které proudí od kondenzátoru - ohřívače vody a prochází jedním výparníkem před tím, než vstupuje do vstřikovacího ventilu druhého výparníku. Systém správného směrování toku chladiva je ovládán trojicí elektromagnetických ventilů.
Pro funkci dvou výparníků jsou uzavřena potrubí kapalného chladiva v okruhu každého výparníku. Kapalné chladivo je přivedeno pomocí třetího elektromagnetického ventilu, který umožní přímý vstup na oba vstřikovací ventily. V případě, kdy dochází ke zvýšené námraze, dojde za provozu k uzavření příslušného směru kapalného chladiva a následně dochází k otevření patřičného elektromagnetického ventilu, ten zajistí přívod kapalného chladiva přes namrzlý výparník ke vstřikovacímu ventilu druhého výparníku. Při tomto zapojení dochází k pozvolnému odtávání výparníku s námrazou. Vzhledem k tomu, že zbytkového tepla není mnoho, je každý výparník dimenzován na 100% chladicího výkonu. Minimální doba chodu jednoho výparníku je 80 minut. Výsledný čas potřebný pro odtání výparníku při kondenzační teplotě + 28°C je cca 24 minut. Po odtání dochází k přesměrování průtoku chladiva na druhý výparník (totožně obrácená funkce).
Po odtávání druhého výparníku jsou v činnost zapojeny opět dva výparníky - tedy 200% chladicí plochy. Toto řešení má za následek zvýšení celkového topného faktoru, a to výrazně. Především při teplotách nasávaného vzduchu + 6°C je vypařovací teplota chladiva i výše než 0°C. Tento velice nízký teplotní rozdíl je i při teplotě nasávaného vzduchu + 13°C, kdy vypařovací teplota chladiva dosahuje ca + 7°C.
V okamžiku střídání funkce výparníků je kapalné chladivo předávající zbytkové teplo do odtávaného výparníku podchlazováno na nižší teplotu - například na teplotu - 5°C, kterou lze naměřit před vstupem do vstřikovacího ventilu ve druhém výparníku, kde mělo kapalné chladivo dříve běžnou teplotu například + 18°C. Chladicí okruh se během chodu po zhruba jedné minutě ustálí. Výparník je konstrukčně řešen do půdorysného tvaru trojúhelníku (námi nazývaný - šípový výparník). Přední část je tvořena dvojicí výparníků tvořících ramena šípu ve tvaru písmena V. Mezi výparníky je prostor pro umístění vstřikovacích ventilů a potřebné elektroinstalace. V zadní části celku se nacházejí dva axiální ventilátory.
Tímto řešením je docíleno:
1. stálého topného výkonu (nejsou výpadky topného výkonu při odtávání)
2. celkové zvýšení topného faktoru samotného tepelného čerpadla
3. celkové zvýšení provozního topného faktoru při vytápění
4. zvýšení životnosti
V současné době má firma TC MACH, s.r.o. dopracované verze pro topné výkony 7,1 až 15,6 kW při jmenovitých podmínkách. Výkonová řada od 15,6 do 40,2 kW bude dopracována do konce roku 2004. U vyšších výkonů nad 18 kW se bude jednat o zajímavé technické řešení, které bude lépe využívat množství proudícího vzduchu mezi dvěma a jedním výparníkem. Také nebudou použity axiální ventilátory.
Dalším vylepšením tepelných čerpadel MACH je měděný výměník voda/vzduch pro ohřev přiváděného vzduchu z rekuperační jednotky do místnosti. Měděná trubka o průměru 102 mm je umístěna po celé výšce měděné akumulační nádrže MACH. Ve spodní části se nachází demontovatelný kryt pro případné čištění. Do měděného potrubí je vestavěno plastové potrubí o průměru 75 až 80 mm. Vzduch z rekuperační jednotky proudí tímto plastovým potrubím směrem dolů a dále meziprostorem (prostorem mezi měděným potrubím a plastovým potrubím) do horní části s následným vyústěním do vzduchotechnického potrubí.
Poslední novinkou tepelných čerpadel MACH je přiřazení druhého stupně (řekněme dalšího malého tepelného čerpadla typu voda/voda), jež umožňuje využití nízkoteplotního zařízení ve spojení s fan-coily nebo s jinými otopnými systémy o teplotním spádu 70/60 °C. Ve většině případů vyjde použití druhého stupně u tepelného čerpadla MACH zákazníka úsporněji než pořízení větších fan-coilů s ventilátorem.
Vývoj, výroba a instalace patentově chráněných tepelných čerpadel MACH. Další oblastí působení jsou speciální aplikace v technologických procesech s odpadním teplem.
