Інтеграція теплових насосів із відбором теплоти від грунту та повітря в системи теплопостачання будівель.

Анотація

В роботі проведено огляд сучасного стану систем теплозабезпечення житлових будівель та будівель громадського призначення. Показано необхідність застосування альтернативних джерел енергії для теплозабезпечення житлових будинків та будівель громадського призначення. Виконано аналіз різноманітних теплонасосних систем та джерел теплоти. Визначено найбільш поширені джерела теплоти для систем теплопостачання із застосуванням теплових насосів, а саме грунт та зовнішнє повітря. Для теплонасосних систем із відбором теплоти з грунту проаналізовано різні підходи, щодо відбору теплоти. Охарактеризовані переваги та проблеми застосуваня теплонасосних систем із відбором теплоти від зовнішнього повітря та грунту. Показано, що заходи з економії енергоресурсів потребують комплексного підходу. Використання теплонасосних систем в комбінованих системах теплопостачання повинна вирішуватися спільно з питаннями теплових режимів експлуатації будівель. Доведено, що для підвищення процесу впровадження теплонасосних систем необхідно підвищити їх рентабельність за рахунок збільшення частки заміщення традиційних енергоресурсів відновлювальними джерелами енергії. Для дослідження ефективності роботи теплових насосів із різним видом джерел теплоти в роботі наведена математична модель роботи теплового насосу із відбором теплоти від зовнішнього повітря та грунту. Для будівель зі схожими технічними даними проведено дослідження роботи комбінованих систем теплопостачання із використанням теплових насосів з відбором теплоти від зовнішнього повітря та грунту впродовж року. За отриманими даними побудовано порівняльні графіки роботи теплових насосів, та проведено аналіз ефективності режимів експлуатації основного обладнання. За результатами аналізу зроблені висновки, які показують зони ефективної роботи теплових насосів різних типів. Отримані результати дозволили оцінити ефективність роботи теплонасосних систем з різними джерелами теплоти, та надати можливість подальшого дослідження у напрямку напрацювань рекомендацій застосування теплових насосів в комбінованих систем теплопостачання.