HEAT PUMPS FOR HEAT SUPPLY AND HOT WATER SUPPLY OF MARITIME TRANSPORT COMPANIES
Abstract
Introduction. The article examines the problem of using heat pumps (TN) operating on alternative energy sources for heat supply and hot water supply of buildings of machine-building enterprises. The purpose of the work is to substantiate and investigate the expediency of using TN at machine-building enterprises. The results. An analysis of the characteristics of TNs operating with various sources of lowpotential heat was performed. The factors affecting the energy efficiency of TN are determined, the peculiarities of the operation of soil, water and air TN for the climatic conditions of Ukraine are evaluated. The influence of the duration of air temperatures of different values on the thermal productivity of TN was analyzed. In order to increase the efficiency of the heat pump system, a scheme for extracting low-potential heat with the use of soil TN and an air heat exchanger is proposed. On the basis of the conducted research, it was established that the advantage of air as a heat carrier is that air heaters can work almost everywhere and do not require the arrangement of a low-temperature circuit. A promising way to increase the efficiency of the TN during the annual cycle of its operation is the combined use of low-potential heat of the soil and air. A heat pump system with two sources of energy ensures high thermal productivity of the heating system throughout the year and has a higher energy efficiency index compared to traditional solutions. TNs have a significant advantage over other thermal power plants. They consume energy from renewable sources, reduce electricity costs by more than half. It is a fully automated device. Conclusions. The use of TN for the disposal of low-potential heat flows is economically beneficial. The analysis of the efficiency of heat supply systems shows that in modern economic conditions, the trend of heat supply systems can develop in the following directions: the use of steam-compression heating systems, the use of secondary energy resources of industrial engineering enterprises, and the improvement of the thermal characteristics of buildings. Modernization with the application of these measures can significantly improve the economic and technical characteristics of heat supply equipment for buildings of machine-building enterprises.
Downloads
References
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
