Тепловой насос для подогрева воды. Часть 1. Теория.

Вот практический пример настройки теплового насоса. Предыстория такова – у клиента установлен тепловой насос, теплоаккумулятор и бойлер косвенного нагрева. Бойлер подключен через теплоаккумулятор. Просто потому, что по-другому в тот момент сделать было нельзя.

Так как температура горячей воды была достаточно низкой (35-40°С), в бойлер был установлен ТЭН. То есть ТЭН догревает воду до необходимых 50°С. При этом получается такая картина:

  • Поскольку через бойлер циркулирует теплоноситель, который также попадает в систему отопления, то он (когда вода в бойлере нагрелась) невольно начинает догревать воду в системе отопления. То есть получается, что мы частично отапливаем дом электрическим ТЭНом, что совсем не экономично.
  • Так как летом тепловой насос будет использоваться для кондиционирования, а горячая вода в бойлере также будет нагревать теплоноситель, то полноценного кондиционирования и горячей воды не получится – они будут друг другу мешать. Подогревать систему кондиционирования и охлаждать воду в бойлере.
Поэтому необходимо в систему установить 3-х ходовой клапан и датчики, чтобы можно было переключать поток теплоносителя между системой отопления и бойлером косвенного нагрева. Тогда подогрев воды будет отсечен от системы отопления/кондиционирования и система будет правильно работать даже летом, в режиме кондиционирования.
Итак, задача поставлена. Начнем с того, что необходимо правильно подключить оборудование и сделать соответствующие настройки.
Я специально для наглядности приведу здесь целиком соответствующие разделы из руководства (под катом). Так как перевод на родной язык – ужасен, все будет на английском. Но если уж вы хотите настроить тепловой насос – придется читать документацию на английском. Поехали:

 

Режимы, которые нам будут нужны:

Итак, три режима, которые мы будем использовать:

1) Отопление и подогрев воды

Здесь все просто. Мы отапливаем дом и параллельно нагреваем воду в бойлере. То есть теплоноситель у нас изначально горячий и он направляется либо в систему отопления, либо на подогрев воды.

2) Охлаждение и подогрев воды

Этот режим более сложный. Теплоноситель у нас холодный, так как включен режим охлаждения (кондиционирования). Естественно, что для того, чтобы нагреть воду в бойлере нам надо режим охлаждения остановить и переключиться в режим отопления.

3) Дезинфекция

Этот режим служит для предотвращения размножения различных разумных существ типа колоний легионелл. Суть его проста – раз в неделю догреть воду в бойлере до температуры, при которой гибнут живые организмы.

3.4 Cooling +Water Heating (режим работы “охлаждение и подогрев воды”)

When cooling mode exists together with the water heating mode, the user can set the priority of these two modes based on the needs. The default priority is heat pump. That is under the default setting, if cooling mode exists together with the water heating mode, the heat pump gives priority to cooling. In that case, water heating can only realized with e-heater of the water tank. Inversely, the heat pump gives priority to water heating and switches to cooling after finishing water heating;

3.5 Heating+ Water Heating (режим работы “отопление и подогрев воды”)

When heating mode exists together with the water heating mode, the user can set the priority of these two modes based on the needs. The default priority is heat pump. That is under the default setting, if heating mode exists together with the water heating mode, the heat pump gives priority to heating. In that case, water heating can only realized with e-heater of the water tank. Inversely, the heat pump gives priority to water heating and switches to heating after finishing water heating;

3.11 Disinfection Mode (режим дезинфекции – периодическое уничтожение бактерий)

In this mode, the water heating system can be disinfected. When starting up the disinfection function and setting corresponding time to meet the requirement of disinfection mode, the function will start. After the setting temperature is reached, this mode will terminate.

Итак, с необходимыми режимами работы мы разобрались. Теперь посмотрим на схему подключения оборудования. В ней нас интересует бойлер косвенного нагрева (18 – water tank), трехходовой клапан (12 – 3-way valve) и датчики температуры бойлера (R6T – water tank temperature sensor 1, R7T – water tank temperature sensor 2). В бойлер устанавливается один или два датчика температуры, с помощью которых контроллер теплового насоса управляет режимом работы, потоком теплоносителя (переключая его с помощью трехходового клапана) и ТЭНом.

В общем, схема подключения достаточно типовая, поэтому перейдем к настройкам режимов. Надо сказать, что у этих тепловых насосов документация и система настройки параметров достаточно запутанная. Поэтому я специально выписал в таблицу только необходимые нам параметры. Кому не интересно – их там 12 штук. Кому интересно – смотрите под катом. 

Table of user function parameter

 

Code

Function description

Detail

Range

5

Enable/disable of quick sanitary heating

0: disable

1: enable

0~1(default: 0)

6

Enable/disable of disinfection operation

0: disable

1: enable

0~1(default: 0)

8

Setting priority when under cooling demand and sanitary water heating demand are required at the same time

0: priority to cooling

1: priority to water tank heating

0~1(default: 0)

9

Setting priority when under heating demand and sanitary water heating demand are required at the same time

0: priority to heating

1: priority to water tank heating

0~1(default: 0)

11

Setting start date of disinfection operation

0: Sunday

1: Monday

2: Tuesday

3: Wednesday

4: Thursday

5: Friday

6: Saturday

0~6(default: 6)

12

Setting start time in 24 hours of disinfection operation

00-0000

01-0100

23-23:00

0~23(default:23)

14

Tank sensor quantity

1: one

2: two

1~2(default:2)

15

Tank equipment

0: NOT Equipped

1: Equipped

0~1(default: 0)

16

Other thermal equipment

0: NOT Equipped

1: Equipped

0~1(default: 0)

21

Setting maximum water tank temperature heated by heat pump cycle

/

40-50℃(default:50℃)

22

Setting heating temperature of disinfection operation

/

40-70℃(default:70℃)

27

Setting temperature gap from target Temperature of sanitary heating operation

/

28℃(default:3℃)

 

Не очень понятно, да? А если человек первый раз с этим сталкивается, он по такой таблице вообще что-нибудь настроит? Мне кажется – нет. Поэтому перейдем к более детальному описанию, благо оно есть (кстати, на следующей модели оно почему-то частично исчезло). Если коротко – то мы настраиваем следующие параметры:

  • Сообщаем системе, что у нас установлен бойлер косвенного нагрева, а также – каким дополнительным оборудованием он оснащен.
  • Сообщаем, какую температуру горячей воды хотим иметь.
  • Устанавливаем приоритеты работы (например – приоритет подогрева воды над отоплением).
  • Устанавливаем параметры режима дезинфекци.

Кому интересно почитать оригинал – заглядываем под кат.

Function code 5 :Quick sanitary heating

If code 5 is set as 1 and sanitary heating is ON, both the heat pump and electric heater in water tank should be turned on;

With code 5 set as 0 and sanitary heating ON, if the water tank temperature is below maximum water tank temperature (21), only the heat pump will operate. If the water tank temperature is higher than maximum water tank temperature (21), the heat pump will stop operating and electric heater in water tank will run.

Function code 6 :Disinfection operation

Disinfection operation is special sanitary tank operation mode to kill and to prevent growth of viruses inside the tank.

Function code 8 :Setting priority when cooling demand and sanitary heating demand are required at the same time

If code 8 is set as 0,that means priority is cooling operation. The heat pump will always run in space cooling (include floor cooling) mode. In this case sanitary water is only heated by electric heater. On the other hand,If code 8 is set as 1, that means priority is sanitary heating. The sanitary water is heated by heat pump and electric heater. In that case,space cooling can not act when sanitary water is heated. When sanitary water heating is stopped, the heat pump will turn to space cooling.

Function code 9 :Setting priority when heating demand and sanitary heating demand are required at the same time

If code 9 is set as 0,that means priority is heating operation. The heat pump will always run in space heating(include floor heating) mode. In that case, sanitary water is only heated by electric heater. On the other hand, if code 9 is set as 1, that means priority is sanitary heating. Sanitary water is heated by heat pump and electric heater. Space heating can not act when sanitary water is heated. When sanitary water heating is stopped,the heat pump will turn to space heating.

Function code 11 :Setting start date of disinfection operation

Value of function code 11 determines the date when disinfection mode is running. ’0’ stands for Sunday, ’1’ for Monday … and ’6’ for Saturday.

Function code 12 :Setting start time in 24 hours of disinfection operation

Value of function code 12 determines the time when the disinfection mode is running. ’00’ stands for 0:00am, ’01’ for 01:00am… ’22’ for 22:00 and ’23’ for 23:00pm.

Function code 14 :Quantity of tank sensor

If code 14 is set as 1, there is only one temperature sensor on the sanitary water tank;

If code 14 is set as 2, there are two temperature sensors on the sanitary water tank;the one in the middle of the tank is for display (in the control panel), and the other one is for control(control ON/OFF of the heat pump or electric heater)

Function code 15 :Tank equipment

If code 15 is set as 0, there is no sanitary water tank installed in the system. The sanitary water heating and disinfection operation are in valid in the control Panel. If code 15 is set as 1, sanitary water tank is installed in the system. The sanitary water heating and disinfection operation are available in the control panel.

Function code 16 :Other thermal equipment

If code 16 is set as 0, there is no other thermal equipment connected to the tank. If code 16 is set as 1, other thermal equipment(such as gas boiler, oil boiler or solar system) is connected to the tank(this tank must be two coil,one for heat pump and the other for other thermal equipment)

Function code 21 :Setting maximum water tank temperature heated by heat pump cycle

Set the maximum temperature generated by AWHP compressor cycle.

Example : If Value is set as ‘50’:

If the target water tank temperature is 60℃, and when the current water tank temperature is below 50℃, the water tank is heated by heat pump. When current water tank temperature is higher than 50℃ but lower than target water tank temperature (in this case is 60℃), the water tank is heated by water heater in tank.

Function code 22 :Setting heating temperature of disinfection operation

Set the target temperature of disinfection operation.

Disinfection operation is special sanitary tank operation mode to kill and to prevent growth of viruses inside the tank.

Before set this function, the value of code 6 should be set as 1.

Function code 27: Setting temperature gap from target temperature of sanitary heating operation

Set the temperature gap from target water tank temperature in sanitary heating mode.

В принципе – мне все понятно. Остались вопросы – подключение ТЭНа, подключение датчиков температуры и подключение 3-х ходового клапана. Посмотрим, что говорится в руководстве:

Подключение ТЭНа и датчиков температуры

ТЭН подключен к тепловому насосу и тот сам будет решать, когда его включать и выключать – по показаниям датчиков температуры, подключенных к разъемам CN11 и CN12. Кстати, у нас в комплекте нет второго датчика. И хотя это обычный терморезистор NTC на 50 кОм, найти его у нас не очень просто. Хорошо, что заказчик это взял на себя.

Впрочем, с двумя датчиками история совсем смешная. Один датчик служит для управления (т.е. по его показаниям контроллер теплового насоса решает, что включать и что выключать), а второй датчик служит только для того, чтобы можно было увидеть температуру в бойлере на экране управления. Почему это невозможно сделать с одним датчиком – ума не приложу. Считали температуру с первого датчика – ну и покажите ее на экране. Я бы лично так и сделал. Ну да бог с ними. Главный датчик у нас есть, не найдем второй – запустим с одним.

Подключение 3-х ходового клапана

Тут тоже неожиданностей не обнаружено. Есть два терминала, к которым можно подключить трехходовой клапан. Подключение стандартное – 2 контакта переключения потока (поток в отопление/поток в бойлер) и ноль. Подробности под катом.

2.3.8 3-Way Valve

3way valve is required to operate sanitary water tank. Role of 3way valve is flow switching between under floor heating loop and water tank heating loop.

General Information 

TypePowerOperating ModeSupported

SPDT

3-wire

230V 50Hz ACSelecting “Flow A” between “Flow A” and “Flow B”Yes
Selecting “Flow B” between “Flow B” and “Flow A”Yes

 (1) : SPDT = Single Pole Double Throw. Three wires consist of Live1 (for selecting (for selecting Flow B), and Neutral (for common).

(2) : Flow A means ‘water flow from the indoor unit to under floor water circuit.’

(3) : Flow B means ‘water flow from the indoor unit to sanitary water tank.’

 How to Wire 3Way Valve

Follow below procedures Step 1 ~ Step 2.

Step 1. Uncover front cover of the indoor unit and open the control box.

Step 2. Find terminal block and connect wire as below.

Ну вот и все с теоретической частью. Так как я подозреваю, что полного комплекта для монтажа у нас не будет, в следующий раз заеду и проверю комплектность. Потом закупим недостающие материалы и все смонтируем и подключим.

Следите за обновлениями.

Михаил Цветков +7 (978) 505-69-24

  • Проектировка систем отопления
  • Монтаж систем отопления
  • Продажа тепловых насосов
  • Монтаж и настройка тепловых насосов

протеплонасос.рф

Вопросы можете задавать здесь (под статьей) или в группе “Вконтакте”. Ссылка ниже.

Продолжение статьи можно прочитать здесь: “Тепловой насос для подогрева воды. Часть 2. Практика.”