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

Abstract

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.

Keywords

• Heat pump
• Vertical ground heat exchanger
• Low temperature heating system
• Specific energy consumption