Индустрия тепловых насосов выходит на новые рубежи
В течение многих лет основным рынком сбыта тепловых насосов были в основном домашние хозяйства, т.е. большие объемы, хладагент на основе ГФУ и использование стандартных компонентов, которые всегда были доступны на рынке. Эти компоненты были просты в использовании, а расчетные температуры и давления были простыми, поэтому особых проблем при изготовлении теплового насоса не возникало. То же самое относится и к промышленным тепловым насосам.
Теперь правила игры меняются: с внедрением природных хладагентов в производство тепловых насосов, и особенно промышленных тепловых насосов, перед поставщиками комплектующих возникла новая задача.
Для бытового сектора поставка компонентов до сих пор не была большой проблемой, поскольку существует множество компонентов для небольших мощностей, а температура и давление для бытового теплового насоса легко регулируются существующими компонентами. Таким образом, сегодня по-прежнему не проблема построить тепловые насосы меньшего размера.
Однако для разработчиков и производителей промышленных тепловых насосов ситуация совершенно иная. Здесь мы говорим о тепловых насосах с высокой температурой и давлением, поэтому в качестве примера можно привести температуру выше 120 °C и давление выше 120 бар для применения с CO2. В настоящее время наблюдается настолько сильный рост рынка промышленных тепловых насосов, что всем основным производителям компонентов необходимо разрабатывать компоненты, которые могут поддерживать эти приложения, в противном случае они рискуют потерять продажи.
Все производители и проектировщики агрегатов в настоящее время ищут способы достижения более высоких температур воды для отопления и других целей. Это означает также более высокие температуры и давление со стороны хладагента, что является проблемой на данный момент. Поставщики компонентов не могут достаточно быстро удовлетворить спрос на эти новые расчетные температуры или давления.
Основная проблема заключается в том, что вы не можете просто взять клапан, одобренный для хладагента CO2 при давлении 120 бар, и внезапно сообщить пользователям, что теперь они могут использовать его при давлении 140 бар или выше. Часто клапаны рассчитаны на указанное давление плюс запас в xx%. Следовательно, чтобы изготовить тот же клапан, но на этот раз на 140 бар, необходимо увеличить толщину материалов и, возможно, даже изменить конструкцию некоторых движущихся частей внутри клапана.
Все это требует времени для технических отделов, сначала для расчета/проектирования клапана, а затем, наконец, для создания прототипа для тестирования. Клапаны сначала тестируются в контролируемых условиях, например, в лаборатории, в течение определенного времени; после тестирования необходимо будет внести изменения в конструкцию/регулировку. Все это означает дополнительные лабораторные испытания. Если все пройдет хорошо, полевые испытания у производителя устройства могут быть проведены через 9-12 месяцев.
Надеемся, что все полевые испытания также пройдут успешно, так что два года с даты начала проекта до получения нового клапана, одобренного для давления 140 бар вместо 120 бар, готового к выпуску на производственной линии и на пути к потребителям, были бы исключительным результатом. И в это время производители агрегатов просто ждут появления новых клапанов. Однако тем временем производители тепловых насосов выяснили, что теперь им действительно требуется разрешение на давление 150 бар из-за более высоких температур и лучшей производительности теплового насоса.
Если мы посмотрим на производство тепловых насосов R-290 – R-600a – R-600, то увидим, что оно также быстро развивается и связано со всеми теми же проблемами, что и вышеописанные. На рынке существует высокий спрос на компоненты, работающие при высоких температурах. И здесь клапаны снова являются отличным примером.
Клиенты задают следующие вопросы: “Какова максимальная температура жидкости на впускном отверстии ваших клапанов? Почему она не выше? Когда у вас появится клапан, допускающий более высокие температуры?” Конечно, все клапаны, доступные сегодня на рынке, не соответствуют требуемой производительности из-за того, что многие производители тепловых насосов начинают выпускать тепловые насосы большего размера - требуется более высокая производительность компонентов.
Еще одна проблема связана с производственным и испытательным оборудованием на производственных линиях производителей. Возможно, потребуется модернизировать его, возможно, потребуется установить новые станки, и все это займет много времени. И когда у нас возникнет проблема с сырьем, которое будет использоваться, можем ли мы использовать то же самое, что и сегодня, или нам придется искать новые источники?
Высокие температуры часто являются проблемой для материалов, которые используются сегодня, поэтому и здесь требуется много времени для тестирования материалов даже перед изготовлением прототипа нового клапана. Поиск этих материалов является важной частью изготовления /проектирования нового компонента. И рыночный спрос постоянно растет.
Получить подробную информацию или проконсультироваться можно на сайте официального поставщика CAREL в России.
