Порівняльний термодинамічний аналіз теплових насосів ''повітря-вода'', ''грунт-вода'', ''вода-вода'' - Босий М. В.; Боса О. А.; Bosyi Mykola V.; Bosa Olena A. (My University, 2024)
В галузі теплопостачання в Україні, а також і в інших країнах, серед яких, наприклад, Німеччині, Швеції, Норвегії, Фінляндії, Франції, Англії, Польщі, Швейцарії, США, Канаді, Китаї, Японії та ін. на сучасному етапі створюються, розробляються та впроваджуються альтернативні технології для тепло-та гарячого водопостачання як житлових будівель, так і для приміщень підприємств в будь-яких галузях виробництва, особливо машинобудівних підприємств. У роботі розглядається порівняльний аналіз використання теплових насосів (ТН) «повітря-вода», «грунт-вода», «вода-вода», які працюють зокрема на природних низькопотенційних відновлювальних джерелах енергії: повітря, грунту, води для теплопостачання та гарячого водопостачання як житлових, так і промислових приміщень. Робочими тілами для ТН «повітря-вода», «грунт-вода», «вода-вода» на теперішньому етапі є використання екологічно безпечних природних холодоагентів вуглеводнів, наприклад, таких як бутан, ізобутан, пропан. Мета. Метою даної роботи є порівняльний термодинамічний аналіз ТН «повітря-вода», «грунт-вода», «водавода» з ефективним застосування їх для житлових і виробничих приміщень підприємств машинобудування. Методика. Порівняльний метод термодинамічного аналізу виконували для ТН «повітря-вода», «грунт-вода», «вода-вода» для житлових і виробничих приміщень підприємств машинобудування. Проведено визначення умов, які впливають на термодинамічну ефективність ТН «повітря-вода», «грунт-вода», «вода-вода». Результати. Сучасним способ підвищення термодинамічної ефективності теплопостачального обладнання є використання ТН «повітря-вода», «грунт-вода», «вода-вода» для житлових приміщень, а також приміщень виробничих підприємств машинобудування. Виконавши порівняльний термодинамічний аналіз дослідження, з’ясовано, що перевагою як природного джерела енергії є використання теплоти води, при цьому коефіцієнт трансформації теплоти СОР ТН «вода-вода» становить 4,0, а ексергетичний коефіцієнт корисної дії ТН «водавода» – 44%. Наукова новизна. Проведено порівняльний термодинамічний аналіз ТН «повітря-вода», «грунт-вода», «водавода» для житлових приміщень, а також виробничих приміщень підприємств машинобудування, запропонувавши підвищити термодинамічну ефективность роботи ТН, розробивши принципову схему утилізації низькопотенційної енергії, застосувавши ТН «повітря-вода», «грунт-вода», «вода-вода» з перспективними природними холодильними агентами. Встановлено, що ТН «повітря-вода», «грунт-вода», «вода-вода» мають вагомі переваги перед традиційними системами теплопостачання, вони, по-перше, споживають енергію відновлювальних джерел, по-друге, знижують затрати на використання електроенергії майже в половину, що актуально натепер для процесу енергозбереження. Практична значимість. Нині застосування ТН «повітря-вода», «грунт-вода», «вода-вода» для житлових приміщень, а також виробничих підприємств машинобудування вигідно як з екологічної, економічної, так і термодинамічної сторони. Порівняльний термодинамічний аналіз ефективності систем теплопостачання показує, що застосування ТН «повітря-вода», «грунт-вода» «вода-вода», суттєво підвищує економічні і технічні характеристики теплопостачального обладнання для житлових приміщень, а також виробничих приміщень підприємств машинобудування. За розрахунками СОР ТН «повітря-вода», «грунт-вода», «вода-вода» 3,6; 3,8; 4,0, а ексергетичний коефіцієнт корисної дії ТН «повітря-вода», «грунт-вода», «вода-вода» 38%; 40%; 44%.
Comparative thermodynamic analysis of air-water, soil-water, water-water heat exhausts
Босий, М. В. Порівняльний термодинамічний аналіз теплових насосів ''повітря-вода'', ''грунт-вода'', ''вода-вода'' = Comparative thermodynamic analysis of air-water, soil-water, water-water heat exhausts / М. В. Босий, О. А. Боса // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : Гельветика, 2024. – № 4 (497). – С. 55–62.
Keywords: тепловий насос; теплота повітря; грунту; води; теплопостачання; коефіцієнт трансформації; ексергетичний ККД ТН; heat pump; heat of air; soil; water; heat supply; transformation coefficient; exergetic efficiency of TN