Дослідження режимів генерації та споживання теплоти у комбінованих системах теплопостачання з використанням альтернативних джерел енергії.
DOI:
https://doi.org/10.15276/opu.1.69.2024.05Ключові слова:
комбінована система теплопостачання, котел, сонячний колектор, тепловий насос, акумулятор теплаАнотація
Альтернативна енергетика в теперішній час має всі технічні засоби, які дозволяють вважати її класичним доповненням до традиційних методів одержання енергії. Сучасні енерготехнології вимагають більш ефективного і надійного розв’язання задачі енергозабезпечення на основі
інтегрованого використання різних видів відновлювальних джерел енергії, акумуляторів енергії різного типу, теплових насосів, комбінованих засобів термомодернізації будівель та дублерів енергії на альтернативному паливі. В сучасних системах теплопостачання із використанням альтернативних джерел енергії застосовують зазвичай не менше 2х джерел теплоти – відновлювальне джерело теплоти та традиційне джерело в якості резервного та пікового. Проаналізована робота газових, твердопаливних, пелетних та електричних котлів, сонячних колекторів, різних видів теплових насосів у системах теплопостачання будинків та споруд цивільного призначення. На якісну роботи системи теплопостачання впливають різноманітні схеми підключення споживачів до генераторів теплоти. Визначено особливості ефективної роботи системи комбінованого теплопостачання є узгодження різних гідравлічних режимів «генератор-споживач». На практиці для узгодження режимів роботи альтернативних системи теплопостачання із споживачами застосовують три підходи: регулювання потужності джерела теплоти, програмування режимів споживання теплоти, впровадження акумуляторів тепла. Важливим є з’ясування умов ефективного використання акумуляторів теплоти для переривчастого режиму опалення, що здатне забезпечити зменшення теплової потужності генератора теплоти, який працює в режимі надтопу. Досліджена робота пілотної установки інтегрованої система альтернативного постачання теплоти (ІСАПТ), проаналізовано отримані техніко-економічні показники для опалювального періоду для трьох різних видів генераторів теплоти: газовий котел, пелетний котел, тепловий насос. Експериментальне дослідження комбінованої системи теплопостачання для різних об’єктів теплозабезпечення дозволило встановити, що для будинків громадського призначення, раціональним шляхом підвищення їх ефективності є використання режимів переривчастого опалення, двоступеневої системи акумулювання, узгодження конструктивних і режимних параметрів основних контурів системи.
Завантаження
Посилання
Energy strategy of Ukraine for the period up to 2050. (2023). Retrieved from: https://minfin.com.ua/2023/05/02/105069123/.
Energy strategy of Ukraine for the period until 2035. (2015). The White Paper on Energy Policy of Ukraine “Security and Competitiveness”. Kyiv: 49 p.
On energy saving: Law of Ukraine dated July 1, 1994. Retrieved from: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/74/94-%D0%B2%D1%80#Text.
IRENA. (2024). Tripling renewable power by 2030: The role of the G7 in turning targets into action, International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi. 2024. Retrieved from: www.irena.org/publications.
. Zaitsev, D. V., Klimchuk, A. A., & Balasanian, G. A. (2015). Analysis of Key Approaches to the Thermal Modernization of Buildings and the Methods of their Use. NTU “KhPI” Bulletin: Power and Heat Engineering Processes and Equipment, 1(17), 156–160. DOI: https://doi.org/10.20998/2078-774X.2015.17.24.
Klymchuk, A.A., Luzhanskaya, A.V., & Shramenko, A.N. (2017). Construction Modernization of Heat Accumulators Based on Solid Materials for Electricity Night Tariffs Operation. Refrigeration Engineering and Technology, 53(2), 44–48. DOI: https://doi.org/10.15673/ret.v53i2.594.
Klymchuk, O. Luzhanska, G., Balasanyan, G., Serheyev, M., & Aksyonova, I. (2022). Application of CAD technologies for research of heat exchange units of microclimate systems based on alternative energy sources. Proceedings of Odessa Polytechnic University, 1(65), 47–55. DOI: https://doi.org/10.15276/opu.1.65.2022.05.
Zaitsev, M.O. (2017). Gas dynamics in heat-tube water-heating solid fuel boilers. Ventilation, lighting and gas supply, 22, 25–30.
Klymchuk, O., Denysova, A., Zaitsev, N., Lozheczhnikova, N., & Borysenko, K. (2021). Design of a combined burner based on the patterns of interaction between an external swirling jet and an axial direct-flow jet. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(8(109), 44–51. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.225269.
Klimchuk, O.A., Luzhanska, G.V., Kandeeva, V.V., Aksyonova, I.V., & Borokhov, I.V. (2021). Ways to increase the energy efficiency of heat and mass exchange installations of low-temperature combined heating systems when using alternative energy sources. Scientific Bulletin of TDATU, 11, 2, 375–384.
Novikov, K.Yu., Tytyk, O.V., & Luzhanska, G.V. (2023). Use of a heat pump in air conditioning systems. Modern problems of refrigeration equipment and technology. Collection of abstracts of reports of the XIV All-Ukrainian scientific and technical conference. September 21-22, 2023. Odesa: ONTU, pp. 66–68.
Mykhaylenko, M.S., & Luzhanska, G.V. (2024). Multi-zone air conditioning systems to create a microclimate. State of achievement and prospects of refrigeration equipment and technology. Collection of reports of the scientific and technical conference of young scientists and students of higher education, April 16-17, 2024. Odesa: ONTU, рp. 17–19.
Luzhanska, G.V., Ignatenko, D.S., Hryshchenko, S.I., Sergeyev, I.V., & Murenko, I.V. (2023). The principle of operation of the combined heating system. Theoretical and science bases of actual tasks. Proceedings of the XXIV International Scientific and Practical Conference. Varna, Bulgaria, pp. 368–371.
Denysova, A.E., Klymchuk, O.A., Ivanova, L.V., & Zhaivoron, O.S. (2020). Energy Efficiency of Heat Pumps Heating Systems at Subsoil Waters for South-East Regions of Europe. Probleme le energeticii regionale, 4 (48), 78–89. Retrieved from: https://journal.ie.asm.md/ru/contents/electronni-jurnal-448-2020.
Juravleov, A., Sit, M., Sit, B., Zubaty, A., Poponova, Olga, & Timcenco, D. (2007). The Use of Heat Pumps in District Heating Systems. Sixth International Conference on Electromechanical and Power Systems. October 10-12, 2007, Chisinau, Republic of Moldova.
Doroshenko, A.V., & Glauberman, M.A. (2012). Alternative Energy. Refrigerating and Heating System: monograf. Odesa: I.I. Mechnikov National University.
Pan, E. et al. (2021). Operation optimization of integrated energy systems based on heat storage characteristics of heating network. Energy Science & Engineering, 9, 2, 223–238.
