Термодинамическая эффективность теплонасосной системы кондиционирования воздуха в закрытом плавательном бассейне в жаркий период года

Проаналізовано термодинамічну ефективність відкритої теплонасосної схеми кондиціювання повітря для критого басейну в спекотний період року залежно від параметрів роботи системи і зовнішнього повітря. Побудовано математичну модель роботи відкритої теплонасосної системи кондиціювання повітря, реалізацію якої проведено числовим методом послідовних наближень. Виявлено, що з підвищенням температури і відносної вологості зовнішнього повітря відбувається розширення температурних рамок циклу роботи теплового насоса, що призводить до погіршення умов його роботи та значного зниження холодильних коефіцієнтів теплового насоса і теплонасосної схеми. Для забезпечення заданого температурно-вологісного режиму в приміщенні басейну в умовах охолодження припливного повітря необхідне регулювання двох його потоків, що характеризуються значеннями частки повітря, що надходить до випарника, та частки повітря, що надходить до конденсатора, залежно від параметрів зовнішнього середовища. Можливості кондиціювання повітря в закритих басейнах у спекотний період року обмежені перш за все високими значеннями температури скидного повітря після конденсатора теплового насоса.The thermodynamic efficiency of the open heat pump air conditioning system for indoor swimming pool in the hot season, depending on the parameters of the system and the outside air was analyzed. A mathematical model of open heat pump air conditioning system was constructed and realized by a numerical method of successive approximations. It was revealed, that with increasing temperature and relative humidity of outdoor air temperature frames of the heat pump cycle expanded leading to deterioration of conditions of its work, and a significant reduction in the coefficient of performance of the heat pump and refrigerating efficiency of the heat pump scheme. For providing a temperature and humidity in the room in a pool of cooling the incoming air regulation of its two streams, characterized by the value share of air entering the evaporator, and a portion of the air entering the condenser, depending on the parameters of the environment. Opportunity of air conditioning indoor pools in the hot season is limited primarily by high values after the exhaust air temperature of the condenser of the heat pump.Проанализирована термодинамическая эффективность открытой теплонасосной схемы кондиционирования воздуха для крытого бассейна в жаркий период года в зависимости от параметров работы системы и наружного воздуха. Разработана математическая модель работы открытой теплонасосной системы кондиционирования воздуха, реализация которой была проведена численным методом последовательных приближений. Обнаружено, что с повышением температуры и относительной влажности наружного воздуха происходит расширение температурных рамок цикла работы теплового насоса, что приводит к ухудшению условий его работы и существенному снижению холодильных коэффициентов теплового насоса и теплонасосной схемы. Для обеспечения заданного температурно-влажностного режима в помещении бассейна в условиях охлаждения приточного воздуха необходимо регулирование двух его потоков, характеризующихся значениями доли воздуха, поступающего в испаритель, и части воздуха, поступающего в конденсатор, в зависимости от параметров внешней среды. Возможности кондиционирования воздуха в закрытых бассейнах в жаркий период года ограничены прежде всего высокими значениями температуры сбросного воздуха после конденсатора теплового насоса

Термодинамічна ефективність теплонасосної схеми опалення з використанням теплоти ґрунту і стічних вод

Проблематика. На сьогодні набувають актуальності розробка і дослідження термодинамічної або енергетичної ефективності комбінованих теплонасосних систем теплопостачання з використанням декількох низькотемпе­ратурних джерел енергії. Мета дослідження. Визначення залежності відносної продуктивності вертикального ґрунтового теплообмінника від теплоспоживання гарячої води будинком і температури навколишнього середовища. Методика реалізації. Проведено термодинамічний аналіз схеми, на основі якого зроблено висновки щодо по­кращення умов роботи комбінованої теплонасосної системи теплопостачання та зменшення питомих затрат зовнішньої енергії на вироблення теплоти в системі опалення. Результати дослідження. Отримано співвідношення для визначення сумарних питомих затрат зовнішньої енергії на систему теплонасосного опалення з використанням теплоти ґрунту та стічних вод. Показано, що схема теплонасосної системи опалення з використанням додаткової теплоти стічних вод ефективніша, ніж вихідна схема опалення, на величину, що залежить від споживання гарячої води будівлею і від температури навколишнього середовища. Висновки. Визначено, що при використанні схеми, що розглядалась, на стадії проектування системи теплонасосного опалення можливо істотно знизити капітальні та експлуатаційні затрати. Використання отриманих залежностей у розробці систем теплонасосного опалення забезпечить максимальну енергоефективність їх роботи

Термодинамічна ефективність теплонасосної схеми опалення з використанням теплоти ґрунту і стічних вод

Background. Currently, the development and research of thermodynamic or energy efficiency of combined heat pump heat supply systems with the use of several low-temperature sources of energy becomes relevant.Objective. The aim of the paper is to determine the dependence of the relative productivity of the vertical ground heat exchanger on the hot water heat consumption by the building and the ambient temperature.Methods. A thermodynamic analysis of scheme was carried out, on the basis of which conclusions were made on improving the working conditions of combined heat pump heat supply system and reducing the specific energy consumption for heat generation in the heating system.Results. The correlation for determining the total specific energy expenditure for the heat pump system with the use of ground and sewage heat is obtained. It is shown that the heat pump heating system scheme with the use of additional sewage heat is more effective than the initial heating scheme. The effectiveness depends on the consumption of hot water in the building, and the ambient temperature.Conclusions. It is determined that using this scheme in designing the heat pump heating system can significantly reduce capital and operating costs. The use of obtained dependencies in the development of heat pump systems will ensure the maximum energy efficiency of their operation.Проблематика. В настоящее время приобретают актуальность разработка и исследование термодинамической или энер­гетической эффективности комбинированных теплонасосных систем теплоснабжения с использованием нескольких низкотемпературных источников энергии.Цель исследования. Определение зависимости относительной производительности вертикального грунтового теплообменника от теплопотребления горячей воды домом и температуры окружающей среды.Методика реализации. Проведен термодинамический анализ схемы, на основе которого сделаны выводы по улучшению условий работы комбинированной теплонасосной системы теплоснабжения и уменьшению удельных затрат внешней энергии на выработку теплоты в системе отопления.Результаты исследования. Получены соотношения для определения суммарных удельных затрат внешней энергии на систему теплонасосного отопления с использованием теплоты грунта и сточных вод. Показано, что схема теплонасосной системы отопления с использованием дополнительной теплоты сточных вод эффективнее, чем исходная схема отопления, на величину, зависящую от потребления горячей воды зданием и от температуры окружающей среды.Выводы. Определено, что при использовании рассматриваемой схемы на стадии проектирования системы теплонасосного отопления возможно существенно снизить капитальные и эксплуатационные затраты. Использование полученных зависимостей в разработке систем теплонасосного отопления обеспечит максимальную энергоэффективность их работы.Проблематика. На сьогодні набувають актуальності розробка і дослідження термодинамічної або енергетичної ефективності комбінованих теплонасосних систем теплопостачання з використанням декількох низькотемпе­ратурних джерел енергії.Мета дослідження. Визначення залежності відносної продуктивності вертикального ґрунтового теплообмінника від теплоспоживання гарячої води будинком і температури навколишнього середовища.Методика реалізації. Проведено термодинамічний аналіз схеми, на основі якого зроблено висновки щодо по­кращення умов роботи комбінованої теплонасосної системи теплопостачання та зменшення питомих затрат зовнішньої енергії на вироблення теплоти в системі опалення.Результати дослідження. Отримано співвідношення для визначення сумарних питомих затрат зовнішньої енергії на систему теплонасосного опалення з використанням теплоти ґрунту та стічних вод. Показано, що схема теплонасосної системи опалення з використанням додаткової теплоти стічних вод ефективніша, ніж вихідна схема опалення, на величину, що залежить від споживання гарячої води будівлею і від температури навколишнього середовища.Висновки. Визначено, що при використанні схеми, що розглядалась, на стадії проектування системи теплонасосного опалення можливо істотно знизити капітальні та експлуатаційні затрати. Використання отриманих залежностей у розробці систем теплонасосного опалення забезпечить максимальну енергоефективність їх роботи