EcoCute - EcoCute

Бытовой наружный блок EcoCute (спереди) и резервуар для горячей воды (сзади)

В EcoCute является энергетически эффективный электрический Тепловой насос, водяное отопление и система водоснабжения, использующая тепло, извлеченное из воздуха, для нагрева воды для бытовых, промышленных и коммерческий использовать. Вместо более обычного аммиак или же галогеналкан газы, EcoCute использует сверхкритический углекислый газ как хладагент. Технология предлагает средства энергосбережение и снижает выбросы парниковый газ.

Этимология

Название EcoCute происходит от японской фразы Сидзен Рейбай Хито Понпу Кютё-ки (自然 冷媒 ヒ ー ト ポ ン プ 給 湯 機), что буквально означает «водонагреватель с тепловым насосом на естественном хладагенте».[1] Эко является сокращением либо экология или же экономичный и Милый является почти омонимом кюто (給 湯); буквально «подавать горячую воду».[2]

История

Современные методы химического охлаждения, разработанные по предложению Цикл Карно в 1824 г. Джейкоб Перкинс изобрел лед -делочная машина, бывшая в употреблении эфир в 1843 г. и Эдмон Карре построил холодильник что использовал воды и серная кислота в 1850 году. В Японии, Фусаносукэ Кухара, Основатель Hitachi, Ltd., сделал кондиционер для домашнего использования с использованием сжатого CO2 как хладагент.

В 1930 г. Томас Миджли-младший открыл дихлордифторметан, хлорированный фторуглерод (CFC ) известный как фреон. ХФУ быстро вытеснили традиционные хладагенты, включая CO.2 (который оказалось трудно сжать для домашнего использования[3]), для использования в тепловые насосы и холодильники. Но с 1980-х годов ХФУ начали терять популярность в качестве хладагента, когда их разрушительное воздействие на озоновый слой были обнаружены. Два альтернативных типа хладагента, гидрофторуглероды (ГФУ ) и гидрохлорфторуглероды (ГХФУ ), также потеряли популярность, когда были идентифицированы как парниковые газы (Кроме того, было обнаружено, что ГХФУ наносят больший ущерб озоновому слою, чем первоначально предполагалось). В Венская конвенция об охране озонового слоя, то Монреальский протокол и Киотский протокол призываем к полному отказу от таких хладагентов к 2030 году.

В 1989 г. на фоне обеспокоенности международного сообщества по поводу последствий хлорфторуглероды и гидрохлорфторуглероды в озоновом слое, ученый Густав Лоренцен и СИНТЕФ запатентовал способ использования CO2 как хладагент при обогреве и охлаждении. Дальнейшие исследования CO2 охлаждение затем проводилось в Shecco (Устойчивое отопление и охлаждение с помощью CO2) в Брюссель, Бельгия, что приводит к увеличению использования CO2 технология хладагента в Европе.[3]

В 1993 году японская компания Denso в сотрудничестве с Густавом Лоренценом разработали автомобиль кондиционер, использующий CO2 как хладагент. Они продемонстрировали изобретение в июне 1998 года на конференции Международного института холода / Густава Лорентцена.[4][5][6] По окончании конференции CRIEPI (Центральный научно-исследовательский институт электроэнергетики ) и TEPCO (Токийская электроэнергетическая компания ) обратился к Denso с просьбой разработать прототип кондиционера с использованием натуральных хладагентов вместо фреона. Вместе они произвели 30 прототип Установки EcoCute для экспериментальной установки в течение года в разных местах Япония, из холодного климата Хоккайдо горячее Окинава. После этого успешно технико-экономическое обоснование, Denso получила патент на сжатие CO2 хладагент для использования в тепловом насосе от SINTEF в сентябре 2000 г.[7]

Первый коммерческий отечественный EcoCute был продан в Японии корпорацией Corona в мае 2001 года, и к октябрю 2008 года несколько производителей продали там 1,5 миллиона единиц.[4][8][9]

FEPC сообщила, что к концу октября 2009 года было поставлено 2 миллиона единиц EcoCute, с эквивалентным CO2 поглощение 9400 км² лес.[10]

Особенности и спрос

В Японии в 1998 году водяное отопление (Кюто (給 湯, кюто)) приходилось 33,8% от типичного внутреннего потребления энергии, с кондиционером и керосиновый обогреватель на отопление приходится еще 26,9%, а на охлаждение с помощью кондиционера - еще 2,3%. Большая часть оставшихся 37% была потрачена на бытовые электроприборы - область, в которой инновации 21 века в области энергосбережения начали приносить значительную экономию энергии.[11][12] В результате горячее водоснабжение стало наиболее сложной областью с точки зрения энергосбережения, оставив на рынке пробел для EcoCute. К январю 2005 года 26 японских компаний производили более 450 моделей машин EcoCute, а в период с 2001 по 2005 год продажи отечественных устройств ежегодно увеличивались на 130-150%.[7]

Denso впервые представила EcoCute за пределами Японии на COP9 Милан, Италия 9 декабря 2003 г. С 2007 г. Denso сосредоточила свои усилия на маркетинге EcoCute в Европа.[3][13][14] В Японии правительство Японии включило EcoCute в свой CO.2 программа сокращения выбросов в соответствии с Киотским протоколом, согласно которой к 2010 году будет установлено 5,2 миллиона единиц жилья в коммерческих и жилых помещениях.[2][15] Стоимость EcoCute примерно 500 тыс. Японская иена по состоянию на февраль - март 2009 г.[16]

Основы EcoCute машины

Машина или система EcoCute состоит из теплового насоса и горячая вода единица хранения. В запечатанный компоненты последовательно соединены с хладагентом CO2 газ в обращение.[требуется разъяснение ]

  1. На первом этапе теплообменник собирает тепло из воздуха снаружи для использования в качестве энергии для хладагента. Воздушный поток обычно получают с помощью центробежный вентилятор; в холодных регионах с температурой окружающей среды от -20 до -25 ° C и вспомогательный тепловентилятор прилагается.
  2. А газовый компрессор используется для нагрева газа CO2 хладагент примерно до 100 ° C под давлением 10MПа через адиабатический сжатие. Двуокись углерода становится сверхкритической жидкостью.[17][18] Можно использовать несколько типов компрессоров, включая двухслойные цилиндрические компрессоры, спиральные компрессоры, и двухступенчатый роторные компрессоры.[19]
  3. На втором этапе теплообменник передает энергию от горячего хладагента воде для производства горячей воды. На этом этапе подходит температура воды около 5 ° C и выше.
  4. Наконец, эжектор[7] или расширение клапаны уменьшите давление на хладагент, дав ему остыть через адиабатическое расширение и вернуться в CO2 газ.

EcoCute может получать от двух до пяти единиц тепловой энергии из окружающего воздуха на каждую единицу потребляемой электроэнергии. Он производит от трех до пяти единиц энергии горячей воды, что приводит к снижению выбросов CO.2 выбросы по сравнению с нагревом воды с помощью электричества или натуральный газ. Для производства горячей воды 90 ° C EcoCute потребляет на 66% меньше электроэнергии, чем электрический водонагреватель, и стоит на 80% меньше, чем нагрев воды с помощью природного газа в Японии.[20] Кроме того, за счет сокращения использования ископаемого топлива EcoCute приводит к снижению выбросов CO более чем на 50%.2 выбросы[21]

Без учета потерь исходной энергии на входе, EcoCute's КС составляет 3,8 в промышленном использовании, в то время как электрическое водонагревание составляет 1,0, а газ котел 0,88 включая пилотный свет потеря.[22]

Другие

EcoCute (エ コ キ ュ ー ト, Экокюто) зарегистрированный товарный знак (№ 4575216 - Япония)[23] из Кансайская электроэнергетическая компания.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «2001 финансовый год, 12-я премия министра экономики, торговли и промышленности в области энергосбережения» (на японском языке). Центр сохранения энергии, Япония.
  2. ^ а б "Производство горячей воды с помощью CO2" (на японском языке). Центральный научно-исследовательский институт электроэнергетики. Архивировано из оригинал на 2009-08-10. Получено 2008-07-10.
  3. ^ а б c Повторное открытие CO
    2     В архиве 2007-10-07 на Wayback Machine ШЕККО
  4. ^ а б Технология автомобильных кондиционеров расцветает как EcoCute, Денсо (на японском языке)
  5. ^ Проблемы и решения для CO
    2     Системы кондиционирования воздуха для компактных автомобилей    , Корпорация Denso, 15 апреля 2004 г., Саммит мобильных кондиционеров 2004 г., Вашингтон, округ Колумбия
  6. ^ Проблемы, связанные с системой кондиционирования воздуха C02 для компактных автомобилей В архиве 2002-08-17 в Archive.today, Denso Corporation, «Ссылки: внизу»: Природные рабочие жидкости '98 (IIR Gustav Lorentzen Conference on Natural Working Fluids, Осло, Норвегия,1998
  7. ^ а б c EcoCute, Патентное ведомство Японии Общество (на японском языке)
  8. ^ [Японский центр технологий тепловых насосов и аккумуляторов] (на японском языке)
  9. ^ Объявление В архиве 2004-06-09 на Wayback Machine, CORONA Corp., японское издание: コ ロ ナ (на японском языке)
  10. ^ Ёмиури симбун 12.11.2009 13 вер.13S стр.8
  11. ^ 2.2 (2) Годовое домашнее потребление энергии по категориям использования В архиве 2007-06-11 на Wayback Machine Центр сохранения энергии, Япония (ECCJ) (на японском языке)
  12. ^ Что такое EcoCute В архиве 2008-05-09 на Wayback MachineТЕПКО (на японском языке)
  13. ^ Спрос на EcoCute резко вырос в Европе В архиве 2008-10-19 на Wayback Machine, Европейская сеть тепловых насосов
  14. ^ Тепловые насосы обладают огромным потенциалом В архиве 2009-08-13 на Wayback Machine, МЭА Конференция
  15. ^ Страница 16/24, CO
    2     план сокращения, популяризация высокоэффективной машины горячего водоснабжения    , Кантей (на японском языке)
  16. ^ "Предмет домашнего обихода топливная ячейка, сравнение стоимости »(на японском). Йомиури Симбун, стр. 10, Версия 13S. Выпуск 05-03-2009. Проверить значения даты в: | дата = (помощь)
  17. ^ Раздел 2. В поисках сверхкритической жидкости CO
    2     Denso (на японском языке)
  18. ^ Структура EcoCute В архиве 2008-08-04 на Wayback Machine Panasonic (на японском языке)
  19. ^ Система охлаждения, состоящая из двухступенчатой ​​системы качения поршневого типа CO
    2     Компрессор     В архиве 2006-02-19 в Wayback Machine, Саньо
  20. ^ Раздел 6, предположение Денсо, Денсо (на японском языке)
  21. ^ Исследования и разработки EcoCute В архиве 2005-09-24 на Wayback Machine CRIEPI (на японском языке)
  22. ^ Особенность промышленного использования Ecocute В архиве 2008-06-10 на Wayback Machine, www.itomic.co.jp (на японском языке)
  23. ^ Заявка на получение патента на нагрев и охлаждение естественным хладагентом В архиве 2006-12-08 в Wayback Machine страница 3/24 внизу, примечание № 10, 15 мая 2003 г., Патентное ведомство Японии (на японском языке)

внешняя ссылка