Effectiveness of heat pump heating systems using pre-heated air

Authors

  • Михайло Костянтинович Безродний National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute" Politehnicheskaja 6, Kyiv, Ukraine, 03056, Ukraine https://orcid.org/0000-0003-0793-7317
  • Наталя Олександрівна Притула National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute" Politehnicheskaja 6, Kyiv, Ukraine, 03056, Ukraine https://orcid.org/0000-0003-4514-1555

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.18124

Keywords:

heat pump, low-temperature heating system, fuel primary energy consumption coefficient

Abstract

The effectiveness of heat pump system of low-temperature water heating, using pre-heated air from burning a small amount of fuel, has been analyzed. Using this system improves the operating conditions of heat pump and increases its transformation ratio respectively, compared to the system with no furnace extension. It will allow, firstly, increasing the temperature range of air-water heat pumps, and, secondly, abandoning the reserve heat source, that in turn will decrease capital spending. Graphical dependencies of key parameters, characterizing the system performance, on environmental temperature are given in the paper. It has been found that the size of furnace extension was small compared to the heat removed from the air for meeting the heating purposes.

Author Biographies

Михайло Костянтинович Безродний, National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute" Politehnicheskaja 6, Kyiv, Ukraine, 03056

Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of Department

Department of Theoretical and Industrial Heat Engineering

Наталя Олександрівна Притула, National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute" Politehnicheskaja 6, Kyiv, Ukraine, 03056

postgraduate student

Department of Theoretical and Industrial Heat Engineering

References

  1. Гершкович, В. Ф. Особенности проектирования систем теплоснабжения зданий с тепловыми насосами [Текст] / В. Ф. Гершкович. – К.: Украинская Академия Архитектуры ЧП “Энергоминимум”, 2009. – 60 с.
  2. Ткаченко, С. Й. Парокомпресійні теплонасосні установки в системах теплопостачання [Текст] / С. Й. Ткаченко, О. П. Остапенко. – Вінниця: ВНТУ, 2009. – 177 с.
  3. Пуховий, І. І. Економія природного газу при заміні котлів тепловими насосами та використання теплоти кристалізації води, як альтернативи теплоті ґрунту [Текст] / І. І. Пуховий, М. К. Безродний, Н. М. Мхітарян, С. О. Кудря // Відновлювана енергетика. – 2006. – №1. – С.15–19.
  4. Гершкович, В. Ф. Опыт применения в Киеве теплового насоса воздух-вода для отопления офисного здания [Текст] / В. Ф. Гершкович // Новости теплоснабжения. – 2001. – № 11. – С. 38–41.
  5. Безродний, М. К. Енергетична ефективність комбінованої теплонасосної системи низькотемпературного водяного опалення та вентиляції [Текст] / М. К. Безродний, Н. О. Притула // Наукові вісті НТУУ «КПІ». – 2011. – № 1. – С. 19–25.
  6. Безродний, М. К. Енергетична ефективність теплонасосних схем теплопостачання [Текст] / М. К. Безродний, Н. О. Притула. – К.: НТУУ “КПІ”, 2012. – 208 с.
  7. Морозюк, Т. В. Теория холодильных машин и тепловых насосов [Текст] / Т. В. Морозюк. – Одесса: Студия «Негоциант», 2006. – 712 с.
  8. Steward, F. R. Optimum arrangement and use of heat pumps in recovery waste heat / F. R. Steward // Energy Conversion Mgmt. – 1984. Vol. 24 – № 2. – С. 123–129.
  9. Шубин, Е. П. Основные вопросы проектирования систем теплоснабжения городов [Текст] / Е. П. Шубин. – М: Энергия, 1979. – 359 с.
  10. Тепловые режимы и их регулирование [Електронний ресурс] // Режим доступу – http://www.baurum.ru/_library/?cat=operation-thermal-networks&id=4060.
  11. Gershkovich, V. F. (2009). Features of the design of heating systems of buildings with heat pumps. Kyiv, Ukraine: Ukrainian Academy of Architecture "Energominimum", 60.
  12. Tkachenko, S. J., Ostapenko, O. P. (2009). Vapor-compression heat pump installations in heat supply systems. Vinnycja, Ukraine: VNTU, 177.
  13. Puhovyj, I. I., Bezrodny, M. K., Mhitarjan, N. M., Kudrja, S. O. (2006). Natural gas saving replacing gas boiler with heat pumps and using the heat of water crystallization as an alternative to the heat of ground. Vidnovljuvana energetyka, 1, 15–19.
  14. Gershkovich, V. F. (2001). An experience of usage air-water heat pump for office building block in Kyiv. Novosti teplosnabzhenija, 11, 38–41.
  15. Bezrodny, M. K., Prytula, N.O. (2011). Еnergy efficiency of the low-temperature water heating and ventilation combined heat pump system. Naukovi visti NTUU «KPI», 1, 19–25.
  16. Bezrodny, M. K., Prytula, N. O. (2012). Energy efficiency of heat pump heating schemes. Kyiv, Ukraine: NTUU “KPI”, 208.
  17. Morozjuk, T. V. (2006). The theory of chillers and heat pumps. Odessa, Ukraine: Studija « Negociant», 712.
  18. Steward, F. R. (1984). Optimum arrangement and use of heat pumps in recovery waste heat. Energy Conversion Mgmt, Vol. 24, 2, 123–129.
  19. Shubin, E. P. (1979). The main issues of cities' heating systems designing. Moscow, USSR: Jenergija, 359.
  20. Thermal regimes and their regulation [E resource] // access mode –http://www.baurum.ru/_library/?cat=operation-thermal-networks&id=4060.

Published

2013-10-25

How to Cite

Безродний, М. К., & Притула, Н. О. (2013). Effectiveness of heat pump heating systems using pre-heated air. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(8(65), 24–28. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.18124