DOI: https://doi.org/10.15673/0453-8307.6/2015.44781

ТЕПЛОНАСОСНІ ТЕХНОЛОГІЇ ТА ЇХ ПОТЕНЦІЙНИЙ ВПЛИВ НА ПРОБЛЕМИ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ ТА ЗАХИСТУ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА В ЕНЕРГЕТИЧНОМУ СЕКТОРІ УКРАЇНИ

О.В. Остапенко, П.Ф. Стоянов, О.Ю. Яковлева, М.Г. Хмельнюк

Анотація


Зростаючий попит на енергоносії для міських, побутових і промислових об'єктів потребує розробки стратегій для пошуку нових джерел енергії. В останні роки важливою проблемою є наявність методів зберігання, виробництва та споживання енергії, які не мають впливу на довкілля. Багато уваги приділяється поновлюваним джерелам енергії. Одне з найбільш привабливих поновлюваних джерел енергії це геотермальна енергія. У декількох метрах нижче поверхні землі підтримується постійна температура на протязі всього року, що дозволяє використовувати це тепло взимку для потреб опалення та відводити туди тепло протягом літа для потреб кондиціювання повітря. Тепловий насос являє собою технологію для опалення і виробництва гарячої води яка швидко розвивається. При використанні землі в якості джерела тепла, теплообмін здійснюється з тепловими насосами за допомогою з'єднання вертикальних грунтових теплообмінних труб, що дозволяє забезпечувати опалення та охолодження будівель, за допомогою одної, комбінованої системи. Тепловий насос забезпечує високий ступінь продуктивності з помірним споживанням електроенергії. У роботі проведено теоретичне дослідження продуктивності парокомпресійного теплового насосу з використанням різних природних і синтетичних холодоагентів. Режим роботи блоку теплового насоса прийнято відповідно з Європейським стандартом EN14511-2:2007 і EN255-2. Було оцінено вплив температури нагнітання на продуктивність системи при різних температурах кипіння. Було проведено порівняння масової витрати і коефіцієнту перетворення для розглянутих холодоагентів при постійній холодопродуктивності і температурі конденсації.

Ключові слова


нові джерела енергії, тепловий насос; природний холодоагент; температура нагнітання; коефіцієнт перетворення; геотермальний тепловий насос

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Jyoti Soni, R.C. Gupta Exergy Analysis of Vapour Compression Refrigeration System with Using R-407C and R-410A//International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT), Vol. 1 Issue 7, September - 2012.

Rotchana N. Prapainop, K. Suen O. Effects of refrigerant properties on refrigerant performance comparison: A review / International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA)// Vol. 2, Issue 4, July-August 2012, pp.486-493

Devotta, S. Alternative heat pump working fluids to CFCs. Heat Recovery Systems and CHP, 1995. 15(3): p. 273-279.

Lee, H., J. Yoon, Kim, P.K. and Bansal I, Characteristics of condensing and evaporating heat transfer using hydrocarbon refrigerants. Applied Thermal Engineering, 2006. 26: p. 1054-1062.

Rajapaksha, L., Performance evaluation of reversible heat pumps when using refrigerant mixtures. 2003, University College London: London

Granryd, E., Hydrocarbons as refrigerants, an overview. International Journal of Refrigeration, 2001. 24(1): p.15-24.

UNEP. Handbook for the Montreal Protocol on Substances that Deplete the Ozone Layer. 2006

[cited;: [Available from: http://ozone.unep.org/ Publications /MP_Handbook/index.shtml.]

Wen, M. and Ho C. Evaporation heat transfer and pressure drop characteristics of R290 (propane), R600 (butane) and a mixture of R290/R600 in the three-lines serpentine small-tube bank. Applied Thermal Engineering, 2005. 25: p. 2921-2936.

Gosney, W.B., Principles of refrigeration. 1982, Cambridge: Cambridge University Press.

Woollatt, D. Estimating valve losses when dynamic effects are important. Proceeding of Purdue compressor technology conference 1982: Purdue university

Goetzler W., Zogg R., Lisle H., Burgos J. Ground‐Source Heat Pumps: Overview of Market Status, Barriers to Adoption, and Options for Overcoming Barriers. 2009, - Navigant Consulting, Inc. – 14-18 p.

Angelino L., Dumas P., Latham A. EGEC Market Report Update December 2014. European Geothermal Energy Council. – 2014. 24p.

GROUND-REACH. Inventory of EU Legislation on Ground Coupled Heat Pumps (GCHPs). 2008. – 164p.

EUROPEAN STANDARD NBN EN 14511-2 (2008), Air conditioners, liquid chilling packages and heat pumps with electrically driven compressors for space heating and cooling – Part 2: Test conditions, approved by CEN on 12 October 2007

Final Report IEA HPP Annex 28. Test procedure and seasonal performance calculation for residential heat pumps with combined space and domestic hot water heating. 2005. – 114p.

Winandy, Eric and Hundy, Guy, "Refrigerant and Scroll Compressor Options for Best Performance of Various European Heat Pump Configurations" (2008). International Refrigeration and Air Conditioning Conference. Paper 895. http://docs.lib.purdue.edu/iracc/895

Kharseh M. Ground-Source Heat Pumps and Energy Saving, Heat Exchangers - Basics Design Applications, 2012. – Dr. Jovan Mitrovic (Ed.), ISBN: 978-953-51-0278-6, InTech, 459-476p. Available from:http://www.intechopen.com/books/heat-exchangers-basics-design-applications/ground-source-heat-pumpsand-energy-saving


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Jyoti Soni,  R.C. Gupta  Exergy Analysis of Vapour Compression Refrigeration System with Using R-407C and R-410A//International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT), Vol. 1 Issue 7, September - 2012.

2. Rotchana N. Prapainop, K. Suen O. Effects of refrigerant properties on refrigerant performance comparison: A review / International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA)// Vol. 2, Issue 4, July-August 2012, pp.486-493

3. Devotta, S. Alternative heat pump working fluids to CFCs. Heat Recovery Systems and CHP, 1995. 15(3): p. 273-279.

4. Lee, H., J. Yoon, Kim, P.K. and Bansal I, Characteristics of condensing and evaporating heat transfer using hydrocarbon refrigerants. Applied Thermal Engineering, 2006. 26: p. 1054-1062.

5. Rajapaksha, L., Performance evaluation of reversible heat pumps when using refrigerant mixtures. 2003, University College London: London

6. Granryd, E., Hydrocarbons as refrigerants, an overview. International Journal of Refrigeration, 2001. 24(1): p.15-24.

7. UNEP. Handbook for the Montreal Protocol on Substances that Deplete the Ozone Layer. 2006
[cited;: [Available from: http://ozone.unep.org/ Publications /MP_Handbook/index.shtml.]

8. Wen, M. and Ho C. Evaporation heat transfer and pressure drop characteristics of R290 (propane), R600 (butane) and a mixture of R290/R600 in the three-lines serpentine small-tube bank. Applied Thermal Engineering, 2005. 25: p. 2921-2936.

9. Gosney, W.B., Principles of refrigeration. 1982, Cambridge: Cambridge University Press.

10. Woollatt, D. Estimating valve losses when dynamic effects are important. Proceeding of Purdue compressor technology conference 1982: Purdue university

11. Goetzler W., Zogg R., Lisle H., Burgos J. Ground‐Source Heat Pumps: Overview of Market Status, Barriers to Adoption, and Options for Overcoming Barriers. 2009, - Navigant Consulting, Inc. – 14-18 p.

12. Angelino L., Dumas P., Latham A. EGEC Market Report Update December 2014. European Geothermal Energy Council. – 2014. 24p.

13. GROUND-REACH. Inventory of EU Legislation on Ground Coupled Heat Pumps (GCHPs). 2008. – 164p.

14. EUROPEAN STANDARD NBN EN 14511-2 (2008), Air conditioners, liquid chilling packages and heat pumps with electrically driven compressors for space heating and cooling – Part 2: Test conditions, approved by CEN on 12 October 2007

15. Final Report IEA HPP Annex 28. Test procedure and seasonal performance calculation for residential heat pumps with combined space and domestic hot water heating. 2005. – 114p.

16. Winandy, Eric and Hundy, Guy, "Refrigerant and Scroll Compressor Options for Best Performance of Various European Heat Pump Configurations" (2008). International Refrigeration and Air Conditioning Conference. Paper 895. http://docs.lib.purdue.edu/iracc/895

17. Kharseh M. Ground-Source Heat Pumps and Energy Saving, Heat Exchangers - Basics Design Applications, 2012. – Dr. Jovan Mitrovic (Ed.), ISBN: 978-953-51-0278-6, InTech, 459-476p. Available from:http://www.intechopen.com/books/heat-exchangers-basics-design-applications/ground-source-heat-pumpsand-energy-saving