г. Киев, пр. Леся Курбаса, 3а (044) 502-81-42, (050) 614-22-22

г. Киев, ул. Донецкая, 3, (044) 520-17-15, (050) 875-92-30

г. Одесса, ул. Днепропетровская дорога, 99 б (068) 525-74-12

  • 096 344 6222
  • 050 614 2222

Независимое тестирование в Финляндии: тепловые насосы Cooper&Hunter превзошли Daikin и Panasonic!

Последние поколения воздушных тепловых насосов изготавливаются с применением новых технологий. Производители обещают, что теперь их оборудование способно бороться с самыми суровыми морозами, не жертвуя при этом комфортом пользователей.

Финские эксперты решили проверить, действительно ли такое оборудование может противостоять 30-градусным морозам, насколько оно экономично, и как повлияло на работу тепловых насосов решение производителей перейти на наиболее экологичный фреон R32. Также из результатов независимого тестирования, проведенного в Финляндии, мы узнаем, стоит ли переплачивать за такие технологии, как:

  • Теплоаккумулятор
  • Компрессор с двухступенчатым сжатием
  • Система, обеспечивающая подмес свежего воздуха
  • Использование фреона R32

По заверениям производителей, нас ждет повышенная энергоэффективность и качественный обогрев. Так это или не так, мы узнаем из этого тестирования.

Кроме того, в процессе тестирования был выполнен целый ряд измерений, которые позволили узнать реальную мощность обогрева и энергопотребление тепловых насосов для обеспечения +20°C внутри помещения при различных вариантах температуры воздуха снаружи.

Более «честный» способ определения коэффициента COP

Коэффициент, показывающий энергоэффективность теплового насоса по обогреву, называется «COP». Зная его, мы можем понять, какую мощность тепловой энергии выдает оборудование при потреблении каждого киловатта электроэнергии. Чем выше показатель COP, тем большую экономию энергоресурсов способен обеспечить агрегат.

Однако при работе в сильный мороз у воздушных тепловых насосов наблюдается одна особенность. Они работают в двух циклах: цикл подачи теплого воздуха и цикл разморозки наружного блока, когда тепловая энергия насоса расходуется не на обогрев помещения, а на оттайку внешнего модуля. И замерять COP только лишь во время первого цикла будет ошибкой, ведь мы хотим понять реальную тепловую эффективность, а пока наружный блок будет размораживаться, в помещении может стать холодней.

Как показали исследования, цикл разморозки активируется при морозах -15...-30°C, поэтому COP в этом температурном режиме будет измеряться при работе теплового насоса на полную мощность с учетом циклов разморозки.

Тестируем три тепловых насоса: Cooper&Hunter, Daikin и PANASONIC

Для независимого испытания импортеры предоставили три современных образца тепловых насосов:

  • Представитель Cooper&Hunter относится к тепловым насосам, работающим на фреоне R410 и оборудован ротационным компрессором двухступенчатого сжатия, призванным увеличить производительность и эффективность теплового насоса зимой. Также он имеет пульт управления, использующий радиочастотный канал.
  • Daikin получил одноступенчатый Swing-компрессор и способность контролировать уровень влажности в помещении. Этот тепловой насос может осуществлять подмешивание свежего воздуха с одновременной его очисткой и работает на самом экологичном фреоне R32.
  • Представитель Panasonic также заправлен фреоном R32, но имеет свою фирменную технологию – тепловой аккумулятор, необходимый для компенсации теплопотерь во время циклов разморозки. Компрессор – ротационный одноступенчатый.

К сожалению, импортеры Mitsubishi Electric свой образец для тестирования не предоставили.

Фреон R410 или R32?

Сегодня законодательством ЕС в сфере экологии зарегистрирована норма (вступит в силу с начала 2025 года), согласно которой ограничивается использование в климатическом оборудовании более 3 кг хладагента на основе фторсодержащего газа, создающего угрозу появления парникового эффекта при попадании в атмосферу. К таким хладагентам  относится и R410, получаемый при смешивании в пропорции 50/50 фреонов R32 и R125. Ограничение коснется и обычных кондиционеров, и тепловых насосов.

Несмотря на то, что вышеуказанная экологическая норма вступит в силу еще не скоро, многие производители перешли на фреон R32 уже сейчас. Однако у такого экологичного хладагента есть несколько серьезных минусов – меньшая, чем у R410, энергоэффективность, и отсутствие технологий, способных раскрыть весь его потенциал. 

Результаты тестирования, которые размещены в конце статьи, подтверждают, что сегодня лучше инвестировать в тепловые насосы на фреоне R410, которые успешно конкурируют с моделями на хладагенте R32. При этом установки на фреоне R410 имеют относительно невысокую стоимость, и их конструкция полностью доработана для максимальной теплоотдачи.

Проверим справедливость энергетической маркировки

Классы сезонной энергетической эффективности (в режиме отопления – это коэффициент SCOP, который может иметь класс от D до А+++) влияют на потребительскую привлекательность оборудования.

Все пользователи стремятся выбрать наиболее экономичную модель, поэтому такую маркировку имеют и тепловые насосы. Однако многие производители испытывают оборудование не во всех климатических зонах (теплой, средней и холодной), а только в средней – зоне с географической привязкой к Страсбургу. При этом в расчет берется, что зимой не может быть холоднее -22°C, и такой мороз держится не более 1 часа в год.

Все три испытуемых образца не имеют маркировки для холодной климатической зоны (у каждого из них показатель SCOP указан для средней климатической зоны и равен А+++), поэтому жители Финляндии и других северных стран холодной климатической зоны не доверяют указанной энергетической маркировке вполне обоснованно.

Тепловые насосы были проверены на энергоэффективность в условиях суровой финской зимы, когда морозы достигают -30°C. Все три тепловых насоса успешно прошли испытание морозом -30°C – «подопытные» образцы действительно могут применяться при столь низких температурах.

В результате проведенного тестирования заявленный производителем COP=4.93 у C&H подтвердился при температуре +7°C. При этом работа теплового насоса осуществлялась с половинной нагрузкой, и мощность регулировалась плавно. Когда наружный воздух был охлажден до -7°C, показатель COP снизился до 3.25, что, в принципе, также хороший результат. Но главное, что выяснили в процессе тестирования – тепловые насосы C&H отлично работают при морозах ниже -10°C в условиях тестового контейнера, и в этом случае двухступенчатый компрессор доказывает свое превосходство над другими технологиями повышения эффективности.

Принцип работы различных типов компрессоров

В ротационных пластинчатых компрессорах внутри корпуса между входом и выходом насоса закреплена подпружиненная пластина, упирающаяся в ротор. Когда ротор с эксцентричным размещением вала двигателя, вращаясь, катится по внутренней цилиндрической поверхности корпуса, пластина не дает рабочему веществу попасть из зоны повышенного давления в зону с низким давлением. В компрессоре может быть несколько пластин. На схеме показано два варианта работы.

В Swing-компрессорах, разработанных и запатентованных фирмой Daikin, применен принцип, аналогичный пластинчатым моделям. Важное отличие: пластина и ротор составляют одну сплошную деталь. Свободным концом пластина закреплена в корпусе таким образом, что может совершать качающиеся и возвратно-поступательные движения, позволяя ротору катиться внутри цилиндра. На схеме показано два варианта работы.

В двухступенчатых компрессорах хладагент всасывается из двух объединенных между собой зон, причем последняя из них, как правило, меньше по объему. В реальности конструкция таких компрессоров отличается от показанной на схеме, так как все компоненты имеют привязку к общей оси. На схеме зоны компрессора изображены параллельно (для лучшей наглядности).

Подготовка к тестированию

В качестве места для проведения тестирования было выбрано складское помещение 5,5х5,1м с потолком высотой 14,2 м. Помещение для тестирования расположено на территории природного складского центра заморозки в городе Вихти на юге Финляндии. Внутри помещения возможна регулировка влажности воздуха и его температуры в интервале -40...+55°C, поэтому оно часто используется для тестирования холодильных машин и термоизоляции рефрижераторов.

В данном помещении был размещен термоизолированный контейнер длиной 5 м, шириной 2,3 м и высотой 2 м, снабженный измерительными датчиками. В нем (для создания теплового равновесия) были размещены 2 охладителя воздуха. Охладители были необходимы для снижения температуры внутри контейнера после каждого испытания теплового насоса (теплопотери через стенки контейнера были несущественными). Также были установлены 2 регулируемых электронагревателя и вентиляторы, обеспечивающие равномерное перемешивание воздуха внутри.

Затем каждый из импортеров, предоставивших свое оборудование для тестирования, пригласил собственных специалистов, которые установили тепловые насосы таким образом, чтобы внутренний блок находился внутри подготовленного контейнера, а внешний – снаружи. До начала тестирования каждый тепловой насос прошел пробный запуск и проверку стабильности работы.

Методика тестирования

Испытания тепловой эффективности проводились:

С частичной нагрузкой на компрессор:

  • при наружной температуре +7°C, когда для обогрева помещений достаточно теплопроизводительности 2 кВт;
  • при наружной температуре -7°C, когда необходимая теплопроизводительность возрастает до 3,5кВт.

Данные условия соответствуют реальной тепловой мощности, необходимой при таких наружных температурах.

С полной нагрузкой на компрессор. При наружных температурах -15°C, -25°C и -30°C, когда тепловой насос вынужден работать на полной мощности.

Измерения уровня шума, издаваемого внутренними блоками, проводились при максимальной мощности работы тепловых насосов, так как на низком уровне мощности внутренние блоки работали бесшумно, что невосприимчиво для человеческого слуха в условиях жилого дома. Отметим сразу – данные по уровням шума, указанные производителями в спецификации к оборудованию, соответствуют действительности.

Перед каждым испытанием в помещении склада, где размещен контейнер, обеспечивалась постоянная температура. Для тестирования каждого теплового насоса поочередно создавалось 5 вариантов температурных условий: +7°C, -7°C, -15°C, -25°C, -30°C. Значение средней влажности воздуха снаружи контейнера при первых трех температурных режимах составляло 58-61%. Для испытаний при температурах -25...-30°C влажность воздуха была повышена, в среднем, до 68-71% при помощи паровых увлажнителей.

Для стабилизации температуры внутри контейнера на уровне +20°C использовались установленные в нем электрообогреватели, охладительные агрегаты и вентиляторы, соединенные с ваттметром. Тестирование каждого теплового насоса начиналось только после достижения состояния равновесия, при котором мощности, выдаваемые внутрь измерительного контейнера электрообогревателем и охладителем, становились равными друг другу. Затем на термостате теплового насоса выставлялась температура +20°C, и агрегат должен был поддерживать ее при наружной температуре от +7 и -7°C.

При изменении наружной температуры мощность электрообогревателей изменялась с 2 до 3кВт, из-за чего, для восстановления температурного баланса, тепловому насосу приходилось работать с большей мощностью. Когда состояние равновесия восстанавливалось, измерялась потребляемая мощность для расчета COP.

Для того чтобы заставить тепловой насос работать на полную мощность при температурах -15°C... -30°C, его термостат устанавливался на максимальное значение, а стабильность температуры +20°C внутри контейнера поддерживалась за счет регулируемых нагревателей. Для вычисления максимальной мощности обогрева, обеспеченного тепловым насосом, находилась разность между мощностью электрообогревателей в начале и конце этапа испытания. Для расчета COP измерялась электрическая мощность, потребленная тепловым насосом. Аналогичные измерения повторялись для всех участников тестирования.

Средства для измерений параметров

Для измерения температурных параметров было задействовано более тридцати датчиков Pt-100.

Температура замерялась:

  • Около наружных блоков.
  • На выходе из наружного блока.
  • На внутреннем блоке (вход и выход горячего воздуха).
  • Внутри измерительного контейнера.

Также в помещении склада замерялась относительная влажность воздуха.

Замеры энергопотребления теплового насоса, электронагревателей и вентиляторов производились ваттметром.

COOPER&HUNTER

VIP Inverter S12FTXHV CH-BМодель: VIP Inverter S12FTXHV CH-B

Стоимость: 1543 Евро

Гарантийный срок: 3 года

Cooper&Hunter модели Vip Inverter – первый тепловой насос, имеющий двухступенчатый компрессор. Тестируемая модель имеет 12 типоразмер, номинальная производительность обогрева – 3,4 кВт. Управлять установкой можно даже с очень большого расстояния: пульт работает через радиоканал и имеется возможность Wi-Fi управления.

На протяжении испытаний оборудование функционировало с поразительной стабильностью даже при -30°C:

  • +7°C: стабильная работа при половинной нагрузке, мощность регулируется плавно.
  • -7°C: через 1ч 5 мин работы активируется 6-минутрный цикл разморозки.
  • -15°C: стабильная работа 51 минуту, затем 7 минут разморозки.
  • -25°C: несмотря на существенную минусовую температуру, работа теплового насоса не вызывает нареканий – 2,5 часа без разморозки.
  • -30°C: стабильная работа 3 часа, затем разморозка в течение 10 минут.

Результаты испытания: Производитель заявлял, что тепловой насос сможет работать на обогрев при морозах до -30°C, и это подтвердилось тестированием. Работа теплового насоса C&H с 2-ступенчатым компрессором была стабильной на всех этапах. Наибольшая эффективность достигалась при работе в морозы -10...-30°C.

Плюсы:

  • Возможность обогрева при экстремальных морозах.
  • Сохранение высокой эффективности при экстремально низких температурах.

Минусы:

  • Фреон R410 не такой экологичный, как хладагент R32.

Тепловой насос CH-12FTXHV-B – выбор экспертов, именно он имеет лучшее сочетание цена/качество!

DAIKIN

Ururu SararaМодель: Ururu Sarara R32 FTXZ-35NV1B/ RXZ35NV1B

Стоимость: 2990 Евро

Гарантийный срок: 2 года, на компрессор – 5 лет.

Daikin модели Ururu Sarara – первые тепловые насосы, созданные под фреон R32. Их особенность – способность подмешивать свежий приточный воздух. Заявленная мощность обогрева – 4,8 кВт.

В тестировании Daikin Ururu Sarara показал себя лидером в тестах с частичной загрузкой, порадовав очень высоким COP, однако при усилении мороза работа теплового насоса разочаровала экспертов. Из-за весьма продолжительных циклов разморозки воздух в помещении успевал остыть, и возникало ощущение дискомфорта:

  • +7°C: плавная работа с очень высоким COP=5.71, циклы разморозки отсутствуют.
  • -7°C: плавная работа на двух уровнях мощности без разморозки. Ощущалось повышение внутренней температуры, также было заметно переключение между ступенями мощности.
  • -15°C: на внешнем блоке образовался лед, растаявший во время разморозки. Рабочий цикл 1 ч 58 мин, затем разморозка 11 минут.
  • -25°C: обогрев был относительно стабилен. Рабочий цикл 22 минуты с последующей 11-минутной разморозкой. За время разморозки ощущалось снижение температуры в помещении.
  • -30°C: 22-минутная работа с 12-минутной последующей разморозкой. Во время разморозки работа бывала нестабильной.

Результаты испытания: Заявленная производителем минимальная температура работы -20°C. Тестирование подтвердило, что до -20°C работа теплового насоса стабильна. Особенно хорошо агрегат показал себя при температуре +7°C. При этом выяснилось, что насос способен работать и при -30°C.

Плюсы:

  • Наибольший среди тестируемых образцов COP
  • Высокая мощность обогрева.
  • Экологически чистый фреон.

Минусы:

  • Стоимость

PANASONIC

VZ Inverter Heatcharge VZ9SKE CS/ CU-VZ9SKEМодель: VZ Inverter Heatcharge VZ9SKE CS/ CU-VZ9SKE

Стоимость: 2800 Евро

Гарантийный срок: 4 года

Panasonic модели Inverter Heatcharge – заправленный фреоном R32 тепловой насос со встроенным в наружный блок термоизолированным алюминиевым теплоаккумулятором. Когда тепловой насос проходит цикл разморозки, хладагент циркулирует через теплоаккумулятор, впитывает накопленное тепло и отдает его наружному блоку для оттайки.

Тестировался 9 типоразмер с номинальной мощностью 3,6 кВт. Отмечено, что в режиме частичной нагрузки наблюдалась хорошая точность поддержки внутренней температуры. Благодаря потреблению энергии, накопленной теплоаккумулятором, при обогреве тепло не переставало поступать даже во время разморозки:

  • +7°C: при работе используются два уровня мощности. Коэффициент COP составил 4,81.
  • -7°C: работа аналогична вышеуказанному режиму.
  • -15°C: после 43 минут активировался 14-минутный цикл разморозки, во время которого из внутреннего блока шел теплый воздух с температурой 30°C (во время рабочего цикла его температура составляла 39°C). Работа производилась с различной тепловой мощностью, достигающей 3,5 кВт.
  • -25°C: работа относительно стабильна – через 53 минут обогрева была 12-минутная разморозка.
  • -30°C: рабочий цикл увеличился до 87 минут, а разморозка сократилась в два раза, став 6-минутной. При этом тепловой насос функционировал стабильно с тепловой мощностью 2кВт, и при разморозке в помещении не стало холоднее.

Результаты испытания: В соответствии с данными, заявленными в техпаспорте, оборудование способно обогревать воздух до -30°C. Данное утверждение производителя действительности соответствует. При этом для комфортного обогрева во время разморозки тепловой аккумулятор оказался реально полезным – теплый воздух поступать не переставал.

Плюсы:

  • Высокая энергоэффективность.
  • Экологически чистый фреон.

Минусы:

  • Стоимость.
verh