Skontaktuj się z firmą Koven Air
Klimatyzator dachowy z pompą ciepła
Pompy ciepła RTU: całkowicie elektryczne klimatyzatory dachowe do ogrzewania i chłodzenia obiektów komercyjnych w chłodnym klimacie
Informacje o pompach ciepła RTU
Klimatyzator dachowy RTU z pompą ciepła to całkowicie elektryczne, kompaktowe urządzenie dachowe do ogrzewania i chłodzenia, wykorzystujące jeden odwracalny obieg czynnika chłodniczego — w praktyce zastępuje piec gazowy w klimatyzatorze dachowym gazowo-elektrycznym całkowicie elektryczną pompą ciepła. Całkowicie elektryczne klimatyzatory dachowe zapewniają budynkom objętym wymogami dekarbonizacji prostą drogę do elektryfikacji instalacji bez kosztownej modernizacji kotłowni.
Parametry i zwrot z inwestycji: pompy ciepła RTU
Każdy inżynier instalacji, specjalista ds. zakupów i zarządca obiektu staje przed tym samym pytaniem: czy dachowa pompa ciepła utrzyma ciepło w budynku przez całą zimę? Czy jej koszt można uzasadnić w porównaniu z zastępowanym gazowym klimatyzatorem dachowym? Na tej stronie przedstawiono dane pomiarowe, w tym skalę COP Koven Air dla chłodnego klimatu (do 30°C/22°F), normy branżowe, przepisy dotyczące czynników chłodniczych, wyniki rzeczywistych projektów oraz metodykę doboru mocy i analizy zwrotu z inwestycji, które pomagają podejmować świadome decyzje zakupowe i projektowe.
- Całkowicie elektryczna · bez przyłącza gazowego
- Wtrysk pary EVI do −30 °C
- Czynnik chłodniczy R-32 o niskim GWP
- Pompa ciepła dużej mocy: 24–40 RT
- Podstawa oceny AHRI 340/360
- Bezpłatne wsparcie techniczne przez cały okres eksploatacji
Dobór pompy ciepła RTU do projektu w chłodnym klimacie lub projektu dekarbonizacyjnego? Bez zobowiązań obliczymy szacowaną moc, obciążenie budynku i opłacalność przejścia z gazu na energię elektryczną dla konkretnego budynku i strefy klimatycznej.
Wtrysk pary EVI
Pompa ciepła dużej mocy
Czynnik chłodniczy o niskim GWP
Praca całkowicie elektryczna
Dlaczego zarządcy obiektów zastępują gazowe klimatyzatory dachowe pompami ciepła RTU
Za odejściem od gazowych klimatyzatorów dachowych przemawiają dziś nie tylko przepisy — zmianę napędzają również względy eksploatacyjne i finansowe. Trzy czynniki skłaniają obiekty komercyjne do przejścia na dachowe pompy ciepła, a każdy wiąże się z odrębnym wyzwaniem zakupowym.
Podsumowując: trzy główne czynniki napędzają przejście na pompy ciepła RTU:
(1) dekarbonizacja i oszczędności
według amerykańskiego Departamentu Energii pompy ciepła RTU mogą zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych i koszty energii nawet o połowę w porównaniu z tradycyjnymi gazowymi klimatyzatorami dachowymi;
(2) okres eksploatacji urządzeń
konieczność wymiany starzejących się gazowych klimatyzatorów dachowych DX, które osiągnęły koniec okresu eksploatacji, sprawia, że dodatkowy koszt wariantu elektrycznego jest niewielki; oraz
(3) zmiany dotyczące czynników chłodniczych i przepisy budowlane
nowe regulacje dotyczące wycofywania czynnika chłodniczego R-410A oraz zaktualizowane normy charakterystyki energetycznej budynków i tak wymagają modernizacji urządzeń.
Pompy ciepła wykorzystuje obecnie zaledwie około 15% obiektów komercyjnych w United States, co stwarza znaczny potencjał do ich powszechniejszego wdrażania.
Problem: eksploatacja gazowego RTU staje się coraz droższa i mniej przewidywalna
Specjaliści ds. zakupów na forach HVAC często wskazują, że awaria urządzenia zwykle dotyczy konkretnego podzespołu, takiego jak wężownica lub wymiennik ciepła, a nie całej jednostki; dodatkowym problemem bywa dostępność części. Zarządcy obiektów opisują przypadki przedwczesnych awarii wężownic parownika w pompach ciepła renomowanych marek już w ciągu dwóch lat oraz pękania wymienników ciepła w gazowych urządzeniach kompaktowych po zaledwie jednym sezonie grzewczym. Gdy część zamienna jest niedostępna przez kilka miesięcy, rzekomo „niezawodna” marka pozostawia budynek bez ogrzewania i poza użytkowaniem.
Dobra dachowa pompa ciepła powinna skutecznie rozwiązywać następujące problemy:
Najważniejsze są szczelność wężownic i trwałość obudowy
wycieki z wężownic mikrokanałowych lub w kształcie litery V w okresie 1-5 lat to najczęściej wskazywany powód rezygnacji nabywców z danej marki.
Dostępność części i łatwość konserwacji często mają większe znaczenie niż cena katalogowa
instalatorzy cenią szybki dostęp do części i łatwość konserwacji bardziej niż samą cenę, ponieważ brak ogrzewania w budynku i nieznany termin dostawy części zamiennej oznaczają znaczne koszty.
Niepewność co do ogrzewania w chłodnym klimacie jest główną barierą psychologiczną
obawa, że urządzenie całkowicie elektryczne „przestanie działać” podczas fali mrozów i spowoduje gwałtowny wzrost rachunków za prąd przez użycie grzałek oporowych.
Decyduje całkowity koszt, a nie cena zakupu
pompa ciepła kosztuje nieco więcej na początku; pozostaje pytanie, czy oszczędności energii i dostępne ulgi zwrócą tę różnicę w oczekiwanym przez nabywców okresie 1-3 lat.
W dalszej części strony omówiono kolejno cztery problemy: pracę w chłodnym klimacie, konstrukcję całkowicie elektryczną i hybrydową, potwierdzone wyniki oraz koszty. Każdy z nich przedstawiono na podstawie danych, a nie przymiotników. Właściciele budynków analizujący modernizację całego portfela powinni również zapoznać się z wytycznymi DOE „Heat Pump RTU Considerations” oraz ofertą komercyjnych klimatyzatorów dachowych Koven Air.
Koven Air stawia na trwałość zamiast przeciętnych parametrów z karty katalogowej. Każdy dachowy klimatyzator z pompą ciepła jest produkowany we własnym zakresie na precyzyjnych liniach produkcyjnych, a część zamienna jest powiązana z dokumentacją produkcyjną, co pozwala uniknąć wielomiesięcznego oczekiwania na dostawę. Urządzenia sprawdzają się w modernizacjach obiektów komercyjnych — od oddziałów o mocy 5 ton po hale przemysłowe o mocy 40 ton — i rozwiązują problemy z awariami wężownic oraz dostępnością części, które przedwcześnie wyłączają starsze urządzenia z eksploatacji.
Całkowicie elektryczna seria pomp ciepła RTU Koven: modele, moc i specyfikacje
Koven Air produkuje kompaktowe, całkowicie elektryczne dachowe pompy ciepła do budynków komercyjnych, przemysłowych i instytucjonalnych. Konstrukcję oparto na dwóch priorytetach wynikających z opisanych wyżej problemów: wydajnym ogrzewaniu w chłodnym klimacie oraz trwałości wężownic i obudowy. Seria obejmuje urządzenia o małej mocy do systemów DOAS aż po dachowe pompy ciepła dużej mocy, w zakresie 24-40 RT, w którym oferta całkowicie elektrycznych pomp ciepła głównych marek z United States jest ograniczona.
Przykładowe parametry modeli pomp ciepła RTU Koven
| Specyfikacja | DOAS-025HPB (całkowicie elektryczna pompa ciepła) | Dachowa pompa ciepła DX dużej mocy |
|---|---|---|
| Moc chłodnicza | 85 kW | 120 kW (34 RT) |
| Moc grzewcza | 92 kW | 135 kW |
| Przepływ powietrza | 12 000 m³/h | 18 000 m³/h |
| Zewnętrzne ciśnienie statyczne | 350 Pa | 350 Pa |
| Czynnik chłodniczy | R-32 (GWP 675) | R-410A (starsza seria) |
| Sprężarka | Sprężarka spiralna Daikin PM-sync VFD, 10–100% | Sprężarka spiralna VFD, 30–100% |
| Sprawność znamionowa | IPLV(C) 9.2 · COP 3.6 | Zoptymalizowana do pracy w chłodnym klimacie |
| Układ sterowania | Sterownik PLC Siemens + ekran dotykowy 7″, gotowy do integracji z BMS | Integracja z BMS/BA |
| Filtracja | G4 + F7 (PM2.5 ≥ 90%) | G4 + F7 |
| Poziom hałasu | ≤ 62 dB(A) @ 1 m | Cicha sprężarka spiralna |
| Dolna granica temperatury ogrzewania | Wtrysk pary EVI — praca do −30 °C (−22 °F), inteligentne odszranianie | |
Znaczenie zastosowanych rozwiązań dla problemów nabywców
Konstrukcja zapewniająca trwałość
Każdy klimatyzator dachowy Koven z pompą ciepła ma hydrofilowe aluminiowe lamele i miedziane rurki z wewnętrznym rowkowaniem, co zwiększa sprawność wymiany ciepła o około 15%, dwuścienną izolowaną obudowę oraz zabezpieczenie antykorozyjne przez cynkowanie ogniowe i natrysk elektrostatyczny. Rozwiązania te przeciwdziałają wyciekom z wężownic i korozji obudowy, które przedwcześnie wyłączają z eksploatacji urządzenia konkurencji. Jednostki powstają na 23 precyzyjnych liniach do obróbki blachy, są objęte identyfikowalnością 400 punktów i przechodzą 24-godzinny test starzeniowy przed wysyłką.
Obieg czynnika chłodniczego do pracy w chłodnym klimacie
Wysoka moc grzewcza przy niskiej temperaturze zewnętrznej wynika z zastosowania ulepszonego, ekonomizowanego wtrysku pary (EVI) — dodatkowego obiegu czynnika chłodniczego, który dochładza ciecz i wtryskuje parę do króćca pośredniego sprężarki spiralnej. To sprawdzona, opatentowana technika: nowsze zgłoszenia, takie jak US20230271481A1 (jednoczesny wtrysk pary i cieczy) oraz EP4679006A1 (dachowa pompa ciepła z ekonomizerem i wtryskiem), opisują tę samą architekturę ekonomizera i wtrysku, którą Koven stosuje, aby utrzymywać moc wraz ze spadkiem temperatury zewnętrznej. Badania recenzowane naukowo wykazują, że EVI zwiększa sprawność cieplną w chłodnym klimacie o około 4-6% w porównaniu z powietrzną pompą ciepła bez EVI.
Poznaj całą ofertę — klimatyzatory dachowe, systemy dedykowanego powietrza zewnętrznego oraz agregaty wody lodowej z pompą ciepła — lub przejdź do skali COP dla chłodnego klimatu, aby zobaczyć zmierzone parametry w pełnym zakresie temperatur.
O przewadze inżynierii nad katalogiem decyduje właściwy dobór urządzenia. Przewymiarowana lub niedowymiarowana dachowa pompa ciepła pracuje w krótkich cyklach albo nadmiernie obciąża grzałki oporowe — co stanowi ukryte ryzyko zwiększające koszty eksploatacji przy urządzeniu o mocy 34 ton. Koven Air dostarcza każde urządzenie dobrane do obliczonego obciążenia konkretnego budynku i poddane 24-godzinnym testom we własnym zakładzie przed wysyłką. Od rozwiązań uniwersalnych po urządzenia zaprojektowane zgodnie ze specyfikacją warsztatu mechanicznego, pomieszczenia czystego lub magazynu, o mocy od 3 do 34 ton. Nie zgadujemy — produkujemy.
Źródła: dokumentacja produktowa i projektowa Koven Air (źródła własne); rejestry patentowe USPTO/EPO; badanie EVI opublikowane w czasopiśmie Energy for Sustainable Development (Elsevier).
Parametry w chłodnym klimacie: skala COP Koven (+7 °C do −30 °C)
Całkowicie elektryczne i hybrydowe dwupaliwowe klimatyzatory dachowe: tabela porównawcza
Najważniejszy wybór przy projektach z dachowymi pompami ciepła dotyczy konstrukcji całkowicie elektrycznej lub hybrydowej dwupaliwowej z gazowym źródłem rezerwowym. Wiele rozwiązań określanych przez starszych producentów jako „do chłodnego klimatu” — takich jak urządzenia klasy WeatherMaster z dwupaliwowym układem lub niedawny dokument Trane dotyczący elektryfikacji — zawiera wbudowany piec gazowy. Zapewnia to komfort w szkole lub obiekcie podczas największych mrozów, ale oznacza też utrzymanie przyłącza gazowego, emisji ze spalania i ryzyka związanego z przepisami. Wariant całkowicie elektryczny eliminuje wszystkie te trzy kwestie, ale wymaga pompy ciepła o rzeczywistej mocy przy niskiej temperaturze zewnętrznej oraz odpowiednio dobranej instalacji elektrycznej. Poniżej przedstawiono rzetelne porównanie obu rozwiązań.
Tabela decyzyjna: całkowicie elektryczna i hybrydowa dwupaliwowa pompa ciepła RTU
| Kryterium | Całkowicie elektryczna pompa ciepła RTU Koven | Hybrydowa dwupaliwowa pompa ciepła RTU | Starszy gazowo-elektryczny klimatyzator RTU |
|---|---|---|---|
| Główne źródło ciepła | Odwracalna pompa ciepła (EVI) | Pompa ciepła + piec gazowy | Tylko piec gazowy |
| Dolna granica pracy w chłodnym klimacie | −30 °C / −22 °F | Gaz poniżej temperatury równowagi | nie dotyczy (spalanie) |
| Dodatkowe źródło / ogrzewanie rezerwowe | Elektryczne grzałki oporowe dobrane do potrzeb | Palnik gazowy | Brak (głównym źródłem jest gaz) |
| Emisje ze spalania na miejscu | Brak | Ograniczone (częściowy udział gazu) | Pełne |
| Infrastruktura gazowa | Brak — przyłącze można odłączyć | Wymagana | Wymagana |
| Czynnik chłodniczy | R-32 (GWP 675) | Zależy | Starszy czynnik R-410A |
| Wpływ na przyłącze elektryczne | Większe wymagania — dobór do projektowej temperatury zewnętrznej | Umiarkowane | Najmniejsze |
| Odszranianie | Inteligentne, sterowane czujnikami | Gaz zapewnia ciepło podczas odszraniania | nie dotyczy |
| Możliwość uzyskania ulg i dotacji | Największa (pełna elektryfikacja) | Częściowa | Najmniejsza / wycofywana |
| Najlepsze dopasowanie do klimatu | Od łagodnego do chłodnego (przy właściwym doborze) | Ekstremalnie niskie temperatury / wysokoemisyjna sieć energetyczna | Wyłącznie przy wymianie starszych urządzeń |
| Droga do dekarbonizacji | Pełna | Przejściowa | Brak |
Szczegóły infrastruktury i specyfikacje
Co ciekawe, początkowa dopłata za pompę ciepła jest niewielka, ale modernizacja infrastruktury elektrycznej często stanowi rzeczywisty koszt. Inżynier z AAON zauważa, że elektryczne ogrzewanie rezerwowe może „podwoić natężenie prądu” w porównaniu z pompą ciepła z gazowym źródłem rezerwowym, co może wymusić kosztowną modernizację rozdzielnicy i przyłącza przez dostawcę energii.
Właśnie dlatego parametry EVI Koven Air mają znaczenie w obiektach komercyjnych: im niższa temperatura, przy której potrzebna jest dodatkowa moc pompy ciepła, tym mniejszy może być układ grzałek oporowych i pobór prądu, a tym samym zakres wymaganej modernizacji przyłącza.
Modelowanie DOE dla wersji całkowicie elektrycznej wyraźnie pokazuje, że ekonomika projektu zależy od lokalizacji geograficznej. Przewidywane oszczędności na rachunkach za energię wynoszą około 27% dla szkoły w San Francisco i około 25% w Minnesocie, głównie w zależności od lokalnego obciążenia grzewczego, struktury źródeł energii w sieci i stawek za energię elektryczną.
Wytyczne DOE jasno wskazują, że w regionach, gdzie przez dłuższy czas temperatury utrzymują się poniżej 20 °F, a sieć energetyczna opiera się głównie na paliwach kopalnych, lepszym rozwiązaniem może być urządzenie dwupaliwowe. Koven poinformuje, gdy strefa klimatyczna i struktura sieci przemawiają za takim rozwiązaniem, zamiast przesadnie promować wariant całkowicie elektryczny — ponieważ błędny dobór temperatury równowagi dla pompy ciepła RTU prowadzi do problemów po stronie nabywcy.
Przewodnik Better Buildings „Heat Pump RTU Considerations” przedstawia porównanie tych zagadnień z perspektywy U.S. DOE.
To decyzja projektowa między dwoma wariantami, a nie decyzja dotycząca marki — błędny wybór jest kosztowny. Ponieważ ukrytym kosztem, który może znacznie podnieść koszt konwersji urządzenia o mocy 25 ton, jest modernizacja przyłącza elektrycznego, a nie samo urządzenie, Koven Air dobiera moc dodatkowych grzałek do strefy klimatycznej, aby całkowicie elektryczny projekt nie wymuszał niepotrzebnej modernizacji rozdzielnicy. Wszystkie zalecenia opierają się na tych samych danych z własnych prac inżynieryjnych i testów, które wykorzystano do opracowania skali COP. W przeciwieństwie do dostawców oferujących rozwiązania katalogowe, Koven dobiera konfigurację do zastosowań komercyjnych i instytucjonalnych w zakresie od 10 do 34 ton.
Zintegrowana wentylacja i jakość powietrza w pomieszczeniach: dachowa pompa ciepła RTU + DOAS
Najpierw wentylacja
– strumień powietrza zewnętrznego dobiera się zgodnie z normą ASHRAE Standard 62.1, stanowiącą podstawę projektowania wentylacji w obiektach komercyjnych.
Następnie jakość powietrza
– dzięki filtrowi wstępnemu G4 i filtrowi dokładnemu F7 zatrzymujemy 90% cząstek PM2.5 obecnych w powietrzu zewnętrznym. Wentylacja sterowana zapotrzebowaniem na podstawie stężenia CO również dostosowuje ilość nawiewanego świeżego powietrza do obciążenia wynikającego z liczby osób, zamiast działać cały czas z pełną mocą.
Korzyści z właściwego doboru wielkości
– Oddzielenie wentylacji od klimatyzacji pozwoliło w budynkach objętych pilotażem NEEA zmniejszyć zainstalowaną moc chłodniczą z 95 ton do 32 ton. Oznacza to koniec marnowania energii na chłodzenie powietrza nawiewanego wyłącznie po to, by zapewnić jego dopływ dla użytkowników budynku.
Stabilna kontrola wilgotności
– Sprężarka spiralna z regulacją PM-sync i falownikiem VFD pracuje w zakresie 10-100%, utrzymując punkt rosy powietrza nawiewanego na właściwym poziomie bez ciągłego cyklicznego załączania, typowego dla jednostopniowych urządzeń RTU.
Jakość powietrza w pomieszczeniach
– O jakości powietrza w pomieszczeniach decydują wentylacja i filtracja. Wytyczne EPA dotyczące jakości powietrza w pomieszczeniach jasno wskazują związek między zdrową wentylacją a produktywnością, a system DOAS to najlepszy sposób, by dachowe urządzenie zapewniło taką wentylację. Połączenie DOAS-025HPB z linią dachowych pomp ciepła pozwala uzyskać kompletne rozwiązanie wentylacyjne z jednego źródła.
Wentylacja decyduje o energooszczędności modernizacji urządzenia dachowego
– Kluczowym błędem i ukrytą przyczyną strat energii jest próba wtłoczenia świeżego powietrza przez przewymiarowaną chłodnicę powietrza, co może prowadzić do strat na poziomie 30-40% obciążenia chłodniczego. Koven Air rozwiązuje ten problem, oferując samodzielny system DOAS zaprojektowany specjalnie do tego celu, który przechodzi test wygrzewania razem z pompą ciepła na tych samych liniach produkcyjnych co urządzenia dachowe. Placówki medyczne, pomieszczenia czyste, a nawet piętro biurowe o powierzchni 25 ton mogą uzyskać temperaturę powietrza zewnętrznego na nawiewie wynoszącą 5°C bez nadmiernego chłodzenia i krótkich cykli pracy, w przeciwieństwie do typowego kompaktowego urządzenia RTU, które musi nadmiernie chłodzić, aby osuszać powietrze.
Normy i przepisy dotyczące czynników chłodniczych dla komercyjnych pomp ciepła RTU
| Przepis | Zakres regulacji | Znaczenie dla pompy ciepła RTU |
|---|---|---|
| AHRI 340/360-2022 | Metoda oceny parametrów pracy (IEER, EER) | Podstawa każdej publikowanej wartości sprawności |
| ASHRAE 90.1 §6.8 | Minimalna sprawność urządzeń (wartość graniczna dla projektu) | Wartość sprawności, którą urządzenie musi osiągnąć lub przekroczyć |
| ASHRAE 62.1 | Wentylacja zapewniająca akceptowalną jakość powietrza w pomieszczeniach | Założenia dotyczące powietrza zewnętrznego dla wariantu DOAS |
| 10 CFR 431 Subpart F | Federalna norma oszczędności energii | Wiążący prawnie minimalny poziom dla komercyjnych pomp ciepła i klimatyzatorów |
| EPA HFC Technology Transitions | Limit 700 GWP (Jan 1, 2025) | Skłania do przejścia z R-410A na R-32/R-454B |
| ENERGY STAR Cold Climate v6.1 | ≥70% mocy i COP>1.75 przy 5 °F | Wzorzec dla urządzeń mieszkaniowych i małych obiektów komercyjnych; brak odpowiednika dla komercyjnych urządzeń RTU (DOE IVHEC 2029) |
Zgodnie z przepisem EPA Technology Transitions wartość GWP nowych stacjonarnych urządzeń mieszkaniowych i do małych obiektów komercyjnych ograniczono do 700 od January 1, 2025. Wymogi dla nowych, większych urządzeń komercyjnych zaczną obowiązywać później. W ciągu najbliższych kilku lat we wszystkich nowych komercyjnych zastosowaniach HVAC obowiązkowe będzie więc przejście z R-410A (2 088 GWP) na R-32 (675 GWP) i R-454B (466 GWP). Ramy federalne określono w 10 CFR 431.
Normy weryfikują zawyżone deklaracje — najpierw inżynierowie, a potem Google. Wiele specyfikacji komercyjnych urządzeń RTU nie spełnia oczekiwań inżynierów z powodu nieistniejącego numeru w katalogu AHRI albo nieuzasadnionej wartości znamionowej 47°F w łagodnych warunkach, przedstawianej jako parametr pracy w chłodnym klimacie. Koven Air nigdy nie przedstawi wpisu, którego nie potrafi uzasadnić. Badamy, określamy parametry i certyfikujemy urządzenia zgodnie z normą AHRI 340/360, publikując wszystkie zmierzone dane — kompletne i możliwe do zweryfikowania na podstawie badań przeprowadzonych we własnym zakresie. Inni dostawcy podają jedynie parametry, które, jak *zakładają*, będą potrzebne; klient z sektora lotniczego lub centrum danych wymagający zgodności z minimalnym poziomem dla urządzenia o mocy 25 ton otrzymuje dokumentację, której można bronić.
Zaawansowane narzędzia do projektowania i doboru dachowych pomp ciepła RTU
Kalkulator ROI przejścia z gazu na elektryczną pompę ciepła RTU
Przejrzysta wstępna kalkulacja rocznych oszczędności i prostego okresu zwrotu przy wymianie gazowego urządzenia dachowego na w pełni elektryczną pompę ciepła RTU. Dostosuj dane wejściowe do budynku.
Oblicz ROIDobór mocy i modelu dachowej pompy ciepła RTU
Szybki, orientacyjny dobór na podstawie typu i powierzchni budynku. Wynik pozwala przygotować wstępną listę urządzeń — ostateczny dobór musi opierać się na obliczeniach obciążenia zatwierdzonych przez uprawnionego projektanta.
Wybierz modelDane COP w chłodnym klimacie i dobór dodatkowego źródła ciepła
Ustaw zewnętrzną temperaturę i odczytaj zmierzone COP dla ogrzewania z zestawienia Koven Cold-Climate COP Ladder, tryb pracy urządzenia oraz informację, czy prawdopodobne jest załączenie dobranego dodatkowego źródła ciepła.
Sprawdź COP



