Ексергетичний розрахунок ефективності теплових насосних установок для приватної будівлі
DOI:
https://doi.org/10.20535/1560-8956.46.2025.323696Ключові слова:
низькопотенційне тепло ґрунту, теплонасосна установка «грунт-вода», ексергетичний аналіз, термодинамічна досконалість, теплонасосАнотація
Незважаючи на те, що в даний час в ряді робіт отримано важливі результати, що полегшують проведення розрахунків та проектування систем теплопостачання на основі ґрунтових теплонасосних установок з урахуванням теплофізичних процесів, що протікають у ґрунті, існують проблеми, які залишаються невирішеними та вимагають додаткових досліджень. Зокрема, актуальною за практичної реалізації геотермальних систем теплопостачання будівель та споруд є питання вибору схеми системи теплопостачання, вибору теплонасосних установок та енергетичний аналіз теплообмінних процесів. Запропоновані в більшості робіт моделі і методи для оцінки енергоефективності ґрунтових теплонасосних установок для проектувальників та реалізаторів систем теплопостачання житлових будівель є досить складними та вузькоспеціалізованими. Тому необхідно мати досить просту і зручну при практичному використанні математичну модель оцінки енергоефективності насоса для обраної схеми геотермального теплопостачання. В даній статті пропонується ексергетичний розрахунок коефіцієнту ступеня термодинамічної досконалості для вибору відповідного теплового насоса для обраної схеми теплонасосної установки і реальних умов роботи.
Бібл. 14, іл. 6
Посилання
Мацевитый Ю.М., Чиркин Н.Б., Клепанда А.С. Об использовании тепловых насосов в мире и что тормозит их широкомасштабное внедрение в Украине / Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит, №2(120), 2014.– С. 2-17.
Strielkowski W., Civín L., Tarkhanova E., Tvaronaviciene M., Petrenko Yel. Renewable Energy in the Sustainable Development of Electrical Power Sector: A Review. V. 14, 8240. 2021. – P.2-24. https://doi.org/10.3390/en14248240
Communication from the commission to the European parliament, the council, the European economic and social committee of the regions.EU “Save Energy”, Brussels, 18.5.2022, COM (2022) 240. -15p.
Sanner B. Earth Heat Pumps and Underground Thermal Energy Storage in Germany. Proc. World Geothermal Congress.1995. – P. 2167-2172.
Atam E., Helsen L. Ground-coupled heat pumps: Part 1 – Literature review and research challenges in modeling and optimal control // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2015. P. 1–15. DOI: 10.1016/j.rser.2015.10.007
Zhihua Zhou, Zhiming Zhang, Guanyi Chen, Jian Zuo, Pan Xu, Chong Meng, Zhun Yu. Feasibility of ground coupled heat pumps in office buildings: A China study // Applied Energy, №162. 2015. - P.266–277. DOI: 10.1016/j.apenergy.2015.10.055.
Теплові насоси: основи теорії і розрахунку : навчальний посібник / В. М. Арсеньєв, С. С. Мелейчук. – Суми : Сумський державний університет, 2018. – 364 с.
Chahartaghi M., Kalami M., Ahmadi M., Kumar R., Jilte R. Energy and exergy analyses and thermo-economic optimization of geothermal heat pump for domestic water heating. International Journal of Low-Carbon Technologies, V. 14, Issue 2, 2019. – P. 108-121. https://doi.org/10.1093/ijlct/cty060
Крестлинг Н.А., Попов В.В. Термодинамический анализ циклов парокомпрессионных теплонасосных установок на морских судах / Двигатели внутреннего сгорания, НТУУ ХПИ, №1. 2005. – с.26-28.
Безродний М. К., Притула Н. О. «Термодинамічна ефективність теплонасосних схем теплопостачання», Вісник ВПІ, вип. 3. 2013. – с. 39–45.
Panferov V.I., Yu E. Anisimova, S.V. Panferov Efficient energy saving solution during heat supply in buildings. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Construction Engineering and Architecture. 2015, vol. 15, no. 4, – P. 40–48. DOI: 10.14529/build150407
Potanin A.V., Zakirov D.G., Chadov Yu.N., Nikolaev V.A. Heat pumps in heat supply of buildings and structures. // Mining information and analytical bulletin, No. 5, 2008. – P.321-329.
Abildinova S.K., Musabekov R.A., Rasmukhametova A.S., Chicherin S.V. Evaluation of the energy efficiency of a heat pump cycle with staged compression. Power engineering. News of higher educational institutions and energy associations of the CIS. 2019;62(3):293-302. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2019-62-3-293-302
Podledneva N.A., Krasnov V.A., Magomadov R.S. Determination of the coefficients of thermal conductivity and thermal diffusivity in one experiment of the method of a linear heat source of constant power // Bulletin of ASTU. Technical science. №2(56), 2013. – Р.50-53.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у нашому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована нашим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у нашому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення рукопису роботи авторами в мережі Інтернет (наприклад, на arXiv.org або на особистих веб-сайтах). Причому рукописи статей можуть бути розміщенні у відкритих архівах як до подання рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання. Це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії, позитивно позначається на оперативності ознайомлення наукової спільноти з результатами Ваших досліджень і як наслідок на динаміці цитування вже опублікованої у журналі роботи. Детальніше про це: The Effect of Open Access.
