Тhe problem of energy saving becomes one of the most important in power engineering. It is caused by exhaustion of world reserves in hydrocarbon fuel, such as gas, oil and coal representing sources of traditional heat supply. Conventional sources have essential shortcomings: low power, ecological and economic efficiencies that can be eliminated by using alternative methods of power supply, like the considered one: low- temperature natural heat of ground waters on the basis of heat pump installations application. The considered heat supply system provides an effective use of two stages heat pump installation operating as heat source at ground waters during the lowest ambient temperature period. The calculation method of heat pump installations on the basis of groundwater energy is proposed. The values of electric energy consumption by the compressors’ drive, and the heat supply system transformation coefficient µ for a low-potential source of heat from ground waters allowing to estimate high efficiency of two stages heat pump installations are calculated.
Keywords
Heating Loading; Freon; Two Stages Heat Pump Installation; Low-Potential Source of Heat; Energy Efficiency.ews
Одним з основних напрямків вдосконалення систем теплопостачання є тенденція переходу на низькотемпературні системи опалення на основі теплонасосних установок. Запропоновано методику розрахунку теплонасосних установок на базі ґрунтових вод. Розроблено алгоритм розрахунку теплонасосної установки, реалізація якої підтверджує ефективність її роботи для теплопостачання споживачів. Встановлено раціональну глибину і кількість свердловин, які забезпечують надійну роботу теплонасосних систем при мінімальній потужності електроприводу насосів, що подають грунтову воду до теплонасосної установки. Встановлено, що раціональне розміщення трьох менших за глибиною свердловин в порівнянні з однієї свердловиною дозволяє заощадити витрата електроенергії в 1,7 разів. Шляхом числового моделювання теплових процесів в елементах одноступінчатої і двоступеневої теплонасосних установок встановлено, що більш ефективною є двоступенева теплонасосна установка для системи опалення «тепла підлога». Це досягається за рахунок більш низької температури теплоносія, що подається під внутрібудинкову систему, внаслідок чого для досягнення комфортних температурних режимів потрібно менше електроенергії на привід компресора. Визначено коефіцієнти трансформації теплоти, потужність, споживана електроприводом компресора теплового насоса. Виконано оцінку ефективності використання запропонованих теплонасосних систем для заданих кліматичних умов і встановлені умови ефективного використання теплонасосних систем на базі ґрунтових вод.
Ключові слова
Теплонасосна установка; Грунтова вода; Утилізація; Низькопотенційна енергія; Одноступеневий тепловий насос; Двоступеневий тепловий насос; Коефіцієнт трансформації теплоти; Опалювальна навантаження; Ефективність.
