Моделювання ефективності теплонасосної системи з баком-акумулятором для постійного та періодичного режимів роботи системи опалення громадських будівель - Denysova, Alla; Zhaivoron, Oksana (Праці Одеського політехнічного університету, 2023)
У статті розглянуто математичне моделювання ефективності комбінованих теплонасосних систем з накопиченням теплової енергії для періодичного опалення громадських будівель. Проаналізовано можливості комбінованої теплонасосної системи для роботи з традиційною системою опалення з урахуванням кліматичних умов, коли температура бівалентної точки визначає кількість енергії, що надходить від традиційного теплогенератора. Проведено чисельне моделювання процесів у системі комбінованого переривчастого опалення. Запропонована методологія аналізу може слугувати раціональним підходом до подальшого розвитку теплонасосних технологій періодичного опалення. Проведено оцінку ефективності режимів роботи системи короткочасного опалення за режимами роботи споживачів тепла. Запропонована методика сприяє підвищенню енергоефективності теплонасосних систем з баковими акумуляторами з урахуванням режимів роботи споживачів тепла. Результати моделювання включають коефіцієнт корисної дії та нагрівальну потужність. Виявлено режими роботи, коли значення коефіцієнта корисної дії були дуже високими. Аналіз результатів чисельного моделювання показує, що для теплонасосних систем з тепловим акумулятором відбувається вирівнювання кривої навантаження теплогенераторів, що призводить до рівномірної роботи джерела тепла. Конструкція технічних деталей теплового насоса була оптимізована з енергетичним балансом, який добре підходить для аналізу режимів роботи теплового насоса, інтегрованого з накопичувачем теплової енергії. Таким чином, розглядається раціональна тривалість короткочасних періодів опалення, коли тепловий насос працює з тепловим акумулятором, тривалість послідовного режиму опалення та режиму очікування з зарядкою теплового акумулятора, які позитивно впливають на енергоефективність. Згідно з результатами, додаткова новизна дозволяє оптимізувати технічні деталі та режими роботи комбінованої теплонасосної системи на частках відновлюваних джерел для постійного підвищення її енергоефективності. Математична модель, підтверджена експериментальними результатами, може бути використана для дослідження доцільності інтеграції бака-акумулятора в системи опалення теплового насоса з використанням відновлюваних джерел енергії.