Оценка эффективности применения тепловых насосов в бивалентном режиме для теплоснабжения зданий индивидуальной застройки
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. В настоящее время на территории Российской Федерации широкое распространение получила малоэтажная жилая застройка (коттеджи, таунхаусы и т.д.) пригородных районов, значительно отдалённых от центральных городов и посёлков. В большинстве случаев в таких районах отсутствуют подведенные тепловые и газовые сети, недостаточны мощности электрических сетей, что способствует развитию современных энергосберегающих технологий для теплоснабжения зданий.
При строительстве жилья в районах со слаборазвитой инфраструктурой надежным современным источником тепловой энергии являются тепловые насосы, использующие теплоту возобновляемых природных источников (массив грунта, грунтовые воды, наружный воздух и др.).
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ НА БАЗЕ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ
Оценка современных систем теплоснабжения
Тепловые насосы в системе теплоснабжения
Основные типы тепловых насосных установок
1.4.1 Геотермальные тепловые насосы с грунтовым коллектором
1.4.2 Водо-водяные тепловые насосы
1.4.3 Тепловой насос с теплообменником сточных вод
1.4.4 Воздушный тепловые насос
Рекомендуемые режимы воздушных тепловых насосов
Системы низкотемпературного отопления
Выводы по главе 1
МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ НА БАЗЕ ТЕПЛОВОГО НАСОСА
2.1 Расчёт термодинамических циклов цикла компрессионного теплового насоса
2.1.1.Термодинамический расчет по базовой схеме
2.1.2. Термодинамический расчет теплового насоса с регенерацией теплоты
Термодинамический расчет теплового насоса с регенерацией теплоты и переохладителем2.1.4 Оценка ресурсосбережения при работе бивалентной системы отопления
Теплотехнический и гидравлический расчёт тёплого пола
Выводы по главе 2
ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ВОЗДУШНЫХ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ В БИВАЛЕНТНОМ РЕЖИМЕ РАБОТЫ
3.1 Бивалентный режим работы теплового насоса в различных климатический условиях Бивалентный режим теплоснабжения при низкотемпературной системы отопления
Сравнение показателей энергетической эффективности воздушного, грунтового и водяного тепловых насосов
Исследование инерционности системы отопления
Ресурсосбережение при работе бивалентной системы отопления
ГЛАВА 4. БИВАЛЕНТНАЯ СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ ЗДАНИЯ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАСТРОЙКИ
4.1 Параметры объекта
4.2 Определение точки бивалентности системы
4.3 Расчёт вертикального грунтового коллектора
4.4 Теплотехнический и гидравлический расчёт тёплого пола
4.4.1 Теплотехнический расчет теплого пола
4.4.2 Гидравлический расчёт теплого пола
4.5. Выводы к главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Алхасов А.Б. Возобновляемые источники энергии. — М.: Издательский дом МЭИ, 2016, - 271 с.
Горнов В.Ф. Теплонасосные системы для коттеджей / В.Ф. Горнов. // Энергосбережение. – 2019. – №1 – С. 30-36.
Кабанова И.А., Колденкова Т.А. Оценка эффективности применения тепловых насосов в системах отопления и кондиционирования. // Энергетика, информатика, инновации-2018: Сб. науч. тр. – Смоленск, 2018. – С. 123-127.
Кабанова И.А., Колденкова Т.А. Бивалентный режим работы тепловых насосов // НаукаПарк. 2019 – №3 – С. 64-71.
Кабанова И.А., Колденкова Т.А. Определение температуры бивалентности для комбинированных систем отопления с применением тепловых насосов // Актуальные вопросы энергетики: Сб. науч. тр. – Омск, 2019. – С. 22-26.
Колденкова Т.А., Кабанова И.А. Решение вопросов рационального использования тепловых насосов в системах отопления. // Информационные технологии, энергетика, экономика: Сб. науч. тр. – Смоленск, 2019. – С. 136-140.
Кабанова И.А., Колденкова Т.А. Воздушные тепловые насосы в системе отопления при бивалентном режиме работы. // Энергетика, информатика, инновации-2019: Сб. науч. тр. – Смоленск, 2019. – С. 105-109.
Колденкова Т.А., Кабанова И.А. Оценка эффективности применения системы отопления с низкотемпературным режимом работы. // Информационные технологии, энергетика, экономика: Сб. науч. тр. – Смоленск, 2020. – С. 159-162.
Колденкова Т.А., Кабанова И.А. Энергообеспечение зданий на базе воздушных тепловых насосов. // Актуальные вопросы энергетики: Сб. науч. тр. – Омск, 2020. – С. 43-47.
Кабанова И.А., Колденкова Т.А. Бивалентная система теплоснабжения на базе воздушных тепловых насосов. // Энергетика, информатика, инновации-2020: Сб. науч. тр. – Смоленск, 2020. – С. 193-196.
Кабанова И.А., Колденкова Т.А., Овсянникова А.С. Бивалентный режим работы теплового насоса в системе отопления. // Энергетика, информатика, инновации-2021: Сб. науч. тр. – Смоленск, 2021. – С. 132-136.
Основной целью расчёта балансировки петель теплого пола является определение требуемой пропускной способности балансировочных клапанов, установленных на коллекторе и обслуживающих каждую присоединенную к коллектору петлю. На рисунке 2.6 представлена схема балансировки петель тёплого пола.
Рисунок 2.6 – Схема балансировки петель тёплого пола
Циркуляционный насос создаёт напор ΔPн, который компенсирует потери давления, складывающиеся из потерь давления в термостатическом клапане ΔPт, непосредственно в петле ΔPп и потери давления на балансировочном клапане ΔPк. На представленной схеме рис. 2.6 наибольшие потери давления наблюдаются в петле №2, поэтому её балансировочный клапан полностью открыт, что соответствует полной пропускной способности этого клапана Kvs. При этом потери давления на клапане составляют ΔPк2.