Samsung и ORNL разрабатывают тепловой насос для работы при –30 °C и ниже

Компания Samsung Electronics совместно с Национальной лабораторией Ок-Ридж (ORNL) Министерства энергетики США ведёт исследовательский проект по созданию парокомпрессионной техники, способной стабильно обеспечивать отопление и горячее водоснабжение при наружной температуре ниже –30 °C. Работы продлятся до первой половины 2027 года, после чего технологию проверят в натурных условиях Аляски.

Проект носит название «Cold Climate Vapor Compression Space Heating and Multi‑functional Equipment». Его цель — сохранить теплопроизводительность и эффективность парокомпрессионного цикла в диапазоне экстремально низких температур. Принципиально важным условием заявлена работа на одном компрессоре: обычно для холодного климата применяют двухступенчатые схемы или каскад, что усложняет и удорожает оборудование.

Технической основой решения в Samsung называют роторно-спиральный компрессор с технологией впрыска пара (flash injection). Впрыск промежуточного пара из флеш-ёмкости в полость сжатия позволяет одновременно поднять теплопроизводительность и ограничить рост температуры нагнетания при высоких степенях сжатия, то есть при сильном морозе. Схема объединяет отопление, охлаждение и обеспечение горячего водоснабжения в одной установке.

Натурные испытания планируется провести на площадке в Фэрбанксе (Аляска). Выбор объясняется климатом: среднемесячные минимумы здесь опускаются примерно до –40 °C, абсолютный минимум — ниже –50 °C. В ходе испытаний исследователи намерены оценить теплопроизводительность и энергоэффективность в период устойчивых морозов, стабильность длительной работы и производительность по горячей воде, то есть подтвердить пригодность оборудования для реальных жилых зданий, а не только стендовые характеристики.

По итогам верификации Samsung рассчитывает распространить технологию на серийную линейку: мультизональные системы кондиционирования с функцией обогрева и тепловые насосы серии EHS для отопления и ГВС.

«Сотрудничество даст возможность подтвердить высокоэффективные технологии и надёжность оборудования Samsung в реальных условиях экстремального холода. На основе полученных данных мы выведем на мировой рынок тепловые насосы, сочетающие максимальную производительность и энергоэффективность со снижением выбросов»,

— заявил исполнительный вице-президент подразделения бытовой техники Samsung Electronics Лим Сон Тхэк.