ТЕПЛОВІ НАСОСИ ДЛЯ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ ТА ГАРЯЧОГО ВОДОПОСТАЧАННЯ ПІДПРИЄМСТВ МАШИНОБУДУВАННЯ
Анотація
Вступ. У статті розглядається проблема використання теплових насосів (ТН), що працюють на альтернативних джерелах енергії для теплопостачання та гарячого водопостачання будівель підприємств машинобудування. У своїй роботі ТН використовують низькопотенційну теплоту повітря, водойм і надр землі. Метою роботи є обґрунтування та дослідження доцільності використання ТН на підприємствах машинобудування. Результати. Виконано аналіз характеристик ТН, що працюють з різними джерелами низькопотенційної теплоти. Визначено фактори, які впливають на енергетичну ефективність ТН, оцінені особливості роботи ґрунтових, водяних та повітряних ТН для кліматичних умов України. Проаналізовано вплив тривалості температур повітря різних величин на теплопродуктивність ТН. Для підвищення ефективності роботи теплонасосної системи запропоновано схему вилучення низькопотенційної теплоти з використанням ґрунтового ТН і повітряного теплообмінника. На підставі проведених досліджень встановлено, що перевагою повітря як теплоносія, є те, що повітряні ТН можуть працювати практично повсюди і не вимагають облаштування низькотемпературного контуру. Перспективним способом підвищення ефективності ТН при річному циклі його роботи є комбіноване використання низькопотенційної теплоти ґрунту та повітря. Теплонасосна система з двома джерелами енергії забезпечує високу теплопродуктивність ТН протягом всього року і має більш високий показник енергетичної ефективності у порівнянні з традиційними рішеннями. ТН мають значну перевагу перед іншими теплоенергетичними установками. Вони споживають енергію поновлюваних джерел, знижують витрати на електропостачання більш, ніж в половину – це повністю автоматизований пристрій. Висновки. Викорисання ТН для утилізації низькопотенційних теплових потоків економічно вигідно. Аналіз ефективності систем теплопостачання показує, що в сучасних економічних умовах тенденція систем теплопостачання може розвиватися в наступних напрямках: застосування парокомпресійних ТН, використання вторинних енергоресурсів промислових підприємств машинобудування, підвищення теплотехнічних характеристик будівель. Модернізація із застосуванням даних заходів може суттєво підвищити економічні і технічні характеристики теплопостачального обладнання для будівель підприємств машинобудування.
Завантаження
Посилання
2. Маляренко В. А., Лисак Л. В. Енергетика, довкілля, енергозбереження. Х. : Рубікон, 2004. 368 с.
3. Безродний М. К., Пуховий І. І., Кутра Д. С. Теплові насоси та їх використання : навчальний посібник. Київ : НТУУ «КПІ», 2013. 312 с.
4. Остапенко О.П. Холодильна техніка та технологія. Теплові насоси : навчальний посібник. Вінниця : ВНТУ. 2015.123 с.
5. Арсеньєв В.М., Мелейчук С.С. Теплові насоси: основи теорії і розрахунку : навчальний посібник. Суми : СДУ. 2018. 364 с.
6. Арсеньев В.М. Теплонасосная технология енергозбереження. Суми : Вид-во СДУ. 2009. 251 с.
7. Босий М.В., Кузик О.В. Теплові насоси для опалення та гарячого водопостачання. Findings of modern engineering research and developments: Scientific monograph. Riga, Latvia : Baltija Publishing, 2022, P. 24–40. URL: http://baltijapublishing.lv/omp/index.php/bp/catalog/book/217
8. Пісарев В.Є. Теплові насоси та холодильні установки : навчальний посібник. Київ : КНУБА. 2002. 124 с.
9. Снєжкін Ю.Ф., Чалаєв Д.М., Шаврін В.С., Дабіжа Н.О. Теплові насоси в системах теплохолодопостачання : монографія / під. ред. акад. НАН України А.А. Долінського ; НАН України, Ін-т техн. теплофізики. Київ, 2008. 104 с.
10. Безродний М.К., Притула Н.О. Енергетична ефективність теплонасосних схем теплопостачання : монографія. Київ : НТУУ «КПІ», 2012. 208 с.
11. Шевель В. И. Работа компрессоров серийного исполнения на смеcи пропан-бутан в теплонасосном режиме работы. Компрессорная техника и пневматика в ХХI веке : ХІІІ Международная научно-техническая конференция по компрессоростроению. Сумы : СумГУ, 2004. С. 239-244.
12. Хмельнюк М. Г., Мартынюк М. О. Повышение эффективности установки низкотемпературной конденсации природного газа. Одесса : ОДАХ. Технические газы. № 4. 2008. С. 30–35.
13. Босий М.В., Кузик О.В. Ефективність циклу теплового насоса для теплопостачання. Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. 2020. Вип. 3(34). С. 136–142. URL: http://dspace.kntu.kr.ua/jspui/handle/123456789/10447
14. Босий M.В. Термодинамічна енергоефективність геотермального теплового насоса на грунтових водах. Moderní aspekty vědy: XX. Díl mezinárodní kolektivní : monografie / Mezinárodní Ekonomický Institut s.r.o. Česká republika : Publishing Group „Vědecká perspektiva“, 2022. S. 556–568. URL: http://perspectives.pp.ua/public/site/mono/monography-20.pdf
15. Босий М.В. Теплові насоси – енергоефективне відновлювальне екологічне чисте джерело теплоти. Moderní aspekty vědy: XXІ Díl mezinárodní kolektivní : monografie Mezinárodní Ekonomický Institut s.r.o.Česká republika : Publishing Group „Vědecká perspektiva“, 2022. Р. 357–380. URL: http://perspectives.pp.ua/public/site/mono/monography-21.pdf
16. Морозюк Т. В. Теория холодильных машин и тепловых насосов. Одесса: Студия «Негоциант». 2006. 712 с.
17. Ткаченко С.Й., Остапенко О.П. Парокомпресійні теплонасосні установки в системах теплопостачання : монографія. Вінниця : ВНТУ, 2009. 176 с.
18. Арсеньев В. М., Гречаненко В. А. Эксергетическая оценка эффективности теплонасосной технологии энергосбережений. Вісник Сумського державного університету. 2002. № 9(42). С. 81–85.
19. Босий М.В., Кропівний В.М., Кузик О.В., . Кропівна А.В, Молокост Л.А Термодинамічна енергоефективність парокомпресійного теплового насоса на грунтових водах. Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. Кропивницький, 2022, вип. 5(36), ч. І. С. 47–54. URL: http://mapiea.kntu.kr.ua/archive/36_I.html
20. Босий М.В., Кропівний В.М., Кузик О.В. Термодинамічне дослідження циклу теплового насосу «грунт–вода» для системи опалення приміщення. Науковий журнал Вісник Кременчуцького національного університету ім. М. Остроградського. Кременчук. 2022. № 1(132), С. 165–172. DOI: https://doi.org/10.32782/1995-0519.2022.1. 22. URL: http://visnikkrnu.kdu.edu.ua/pravila.php
21. Сірко З.С., Коренда В.А., Вишняков І.Ю., Протасов О.С., Охріменко С.М., Цірень Н.Л. Використання теплових насосів для опалення та гарячого водопостачання будівель підприємств на прикладі установок Helioterm. Наукові доповіді НУБіП України. Техніка і енергетика АПК. 2020. № 5 (87).
22. Босий М.В. Енергетична ефективність повітряного теплового насоса на екологічно чистому робочому тілі пропані. Вчені записки Таврійського національного університету імені В.І. Вернадського. Серія: Технічні науки. Київ. 2022. Том 33 (72), № 4. С. 144–148. DOI https://doi.org/10.32838/2663-5941/2022.4/22. URL: https://tech.vernadskyjournals.in.ua/33-72-4
23. Босий М.В., Лисенко А.Я., Мануйлович В.В., Панішко О.В. Ефективність циклу геотермального теплового насосу. Актуальні питання сучасної науки, суспільства та освіти : V Міжнародна науково-практична конференція. The 5th International scientific and practical conference «Topical issues of modern science, society and education» (November 28–30, 2021) SPC «Sci-conf.com.ua», Kharkiv, Ukraine. 2021. 2101 p., с. 418–422. URL: https://sci-conf.com.ua/wp-content/uploads/2021/12/TOPICAL-ISSUES-OF-MODERN-SCIENCE-SOCIETY-AND-EDUCATION-28-30.11.21.pdf
24. Босий М.В., Лисенко А.Я., Мануйлович В.В., Баркар М.М. Термодинамічна енергоефективність геотермального теплового насоса «вода-вода». // The 3rd International scientific and practical conference “Modern science: innovations and prospects” (December 5-7, 2021) SSPG Publish, Stockholm, Sweden. 2021. 1036 p. ISBN 978-91-87224-02-7. URL: https://sci-conf.com.ua/wp-content/uploads/2021/12/MODERNSCIENCE-INNOVATIONS-AND-PROSPECTS-5-7.12.21.pdf
25. Босий М.В., Лисенко А.Я., Мануйлович А.В., Панішко О.В., Баркар М.М. Геотермальний тепловий насос «грунт-вода». The 2nd International scientific and practical conference – “Modern research in world science” (May 15–17, 2022) SPC – “Sci-conf.com.ua”, Lviv, Ukraine. 2022. P.406-413. ISBN 978-966-8219-86-3. URL: https://sci-conf.com.ua/wp-content/uploads/2022/05/MODERN-RESEARCH-IN-WORLDSCIENCE-15-17.05.22.pdf
