Особливості використання теплових насосів в системах теплопостачання приватних будинків

ОСОБЛИВОСТІ ВИКОРИСТАННЯ ТЕПЛОВИХ НАСОСІВ В СИСТЕМАХ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ ПРИВАТНИХ БУДИНКІВ

FEATURES OF THE USE OF HEAT PUMPS IN THE HEATING SYSTEMS OF PRIVATE HOUSES

Сторінки: 14–17. Номер: №4, 2022 (311)  
Автори:
ФІНИК І. В.
Вінницький національний технічний університет
https://orcid.org/0000-0003-3254-9236
e-mail: Finyk_Ira@i.ua
Iryna FINYK
Vinnytsia National Technical University
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2022-311-4-14-17

Анотація мовою оригіналу

В роботі досліджено що економічність є основною перевагою теплових насосів. Фінансові затрати в період опалювального сезону порівняно з природним газом менші практично втричі. Для підключення не потрібно отримання жодних дозволів. Робота теплонасосних установок абсолютно безпечна та екологічна. З давніх часів теплонасосні установки застосовували як альтернативні системи опалення. Такі системи є надійними, мають тривалий термін роботи і є найбільш екологічними. Теплонасосні установки розглядаються, як новий ступінь на шляху до розвитку ефективніших і безпечніших систем. Головне опалення будинку за допомогою теплонасосної установки має вагомі переваги перед експлуатацією газових котлів. Енергозберігаючі технології для приватних побудов, повільно, але впевнено витісняють традиційні види опалення. Єдине, що утримує повсюдне впровадження установок, це необхідність у значному початковому вкладенні грошей. Більшість виробників вже давно працюють над здешевленням технології, тому перспективи використання теплових насосів у системах теплопостачання приватних будинків досить оптимістичні. Незабаром очікується збільшення кількості продажів на 10-15%. Встановлено, що на відміну від котла, конвектора та іншого типу нагрівача теплонасосна установка не виготовляє тепло. Вона переносить тепло з одного середовища до іншого. Наприклад, теплонасосна установка повітря-вода налаштована на охолодження повітря поза межами будівель і нагріванням води в бойлері. Завдяки цьому можна досягти ефективності понад 100%. Тепловий насос споживає електроенергію та генерує тепло. Співвідношення цих показників характеризує його продуктивність. Але реальний ККД теплового насоса може значно коливатися. Чим менша температура на вході та вище на виході, тим нижча ефективність. За експертною оцінкою можливо зпрогнозувати, що більше ніж 70% теплової енергії для систем опалення та гарячого водопостачання в розвинених країнах станом на 2023 рік буде вироблятися теплонасосними установками, які використовують різні види низькопотенційних джерел теплоти.
Ключові слова: тепловий насос, енергоресурс, теплонасосна установка, джерело теплоти, конденсатор, компресор.

Розширена анотація англійською  мовою

In the paper, it is investigated that economics is the main advantage of thermal pumps. The financial costs during the heating season are almost three times lower than natural gas. You do not need any permissions to connect. The operation of heat pump units is absolutely safe and environmentally friendly. Since ancient times, heat pump units have been used as alternative heating systems. Such systems are reliable, have a long term of operation and are the most environmentally friendly. Heat pump units are seen as a new step toward the development of more efficient and safer systems. The main heating of the house with the help of a heat pump unit has significant advantages over the operation of gas boilers. Energy-saving technologies for private building, slowly but confidently remove traditional types of heating. The only thing that keeps the widespread introduction of installations is the need for a significant initial investment of money. Most producers have long been working on cheaper technology, so the prospects of using heat pumps in the heat supply systems of private houses are rather optimistic. The number of sales is expected to increase by 10-15% soon. It has been established that in contrast to the boiler, the convector and other type of heater the heat pump unit does not produce heat. It transfers heat from one environment to another. For example, the heat pump installation of air-water is set for cooling of air outside of buildings and heating of water in boiler. This results in over 100% efficiency. The heat pump consumes electricity and generates heat. The ratio of these indicators characterizes its productivity. But the real efficiency of the heat pump can vary considerably. The lower the inlet temperature and the higher the outlet temperature, the lower the efficiency. According to expert estimates, it is possible to predict that more than 70% of thermal energy for heating systems and hot water supply in developed countries as of 2023 will be produced by heat pump units that use different types of low-potential heating sources.
Keywords: heat pump, energy resources, heat pump unit, heat source, condenser, compressor.

Література

1. Проценко В.П., Радченко В.Е. Коефіцієнт перетворення парокомпресійних теплових насосів//Теплоенергетика. 1998. №8.
2. Всесвітній геотермальний конгрес WGC-005 // Теплоенергетика. 2006. № 3.С. 78-80.
3. Васильєв Г.П., Шилкін Н.В. Використання низькопотенційної теплової енергії землі в теплонасосних системах // АВОК. 2003. № 2.
4. Жидович І.С., Трутаєв В.І. Системний підхід до оцінки ефективності теплових насосів // Новини теплопостачання. 2001. №11.
5. Горшков В. Г. Теплові насоси. Аналітичний огляд // Методичка промислового устаткування. 2004. № 2.
6. Петін Ю. М. Досвід виготовлення теплових насосів в ЗАО «Енергія» // Енергетична політика. 2001. Вип. 3.
7. Джеджула В. В. Управління альтернативними джерелами енергії у системі інноваційного розвитку підприємств [Текст] / [В. В. Джеджула] // Процесне та соціально-компетентне управління інноваційним розвитком підприємницьких систем : монографія / за наук. ред. О. М. Полінкевич. – Луцьк : Вежа-Друк, 2017. – Розд. 5.1. – С. 146-155.
8. Огурєчніков Л.А. Аналіз ефективності низькотемпературних енергозберігаючих технологій // Енергетика. 2006. № 6. С. 42-51.
9. Джеджула В. В., Єпіфанова І. Ю. Енергозбереження як напрям підвищення безпеки критичних систем житлових будинків. Вісник Хмельницького національного університету. 2022. №2. Т. 1. С. 72-76.
10. Джеджула В. В. Альтернативні джерела енергозбереження фермерських господарств [Текст] / В. В. Джеджула, Л. Л. Демченко // Індивідуальний житловий будинок : збірка. – Вінниця : Континент, 2001. – С. 137-141.

References

1. Protsenko V.P., Radchenko V.E. Koefitsiient peretvorennia parokompresiinykh teplovykh nasosiv//Teploenerhetyka. 1998. №8.
2. Vsesvitnii heotermalnyi konhres WGC-005 // Teploenerhetyka. 2006. № 3.S. 78-80.
3. Vasyliev H.P., Shylkin N.V. Vykorystannia nyzkopotentsiinoi teplovoi enerhii zemli v teplonasosnykh systemakh // AVOK. 2003. № 2.
4. Zhydovych I.S., Trutaiev V.I. Systemnyi pidkhid do otsinky efektyvnosti teplovykh nasosiv // Novyny teplopostachannia. 2001. №11.
5. Horshkov V. H. Teplovi nasosy. Analitychnyi ohliad // Metodychka promyslovoho ustatkuvannia. 2004. № 2.
6. Petin Yu. M. Dosvid vyhotovlennia teplovykh nasosiv v ZAO «Enerhiia» // Enerhetychna polityka. 2001. Vyp. 3.
7. Dzhedzhula V. V. Upravlinnia alternatyvnymy dzherelamy enerhii u systemi innovatsiinoho rozvytku pidpryiemstv [Tekst] / [V. V. Dzhedzhula] // Protsesne ta sotsialno-kompetentne upravlinnia innovatsiinym rozvytkom pidpryiemnytskykh system : monohrafiia / za nauk. red. O. M. Polinkevych. – Lutsk : Vezha-Druk, 2017. – Rozd. 5.1. – S. 146-155.
8. Ohuriechnikov L.A. Analiz efektyvnosti nyzkotemperaturnykh enerhozberihaiuchykh tekhnolohii // Enerhetyka. 2006. № 6. S. 42-51.
9. Dzhedzhula V. V., Yepifanova I. Yu. Enerhozberezhennia yak napriam pidvyshchennia bezpeky krytychnykh system zhytlovykh budynkiv. Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu. 2022. №2. T. 1. S. 72-76.
10. Dzhedzhula V. V. Alternatyvni dzherela enerhozberezhennia fermerskykh hospodarstv [Tekst] / V. V. Dzhedzhula, L. L. Demchenko // Indyvidualnyi zhytlovyi budynok : zbirka. – Vinnytsia : Kontynent, 2001. – S. 137-141.