Порівняльний термодинамічний аналіз теплових насосів ''повітря-вода'', ''грунт-вода'', ''вода-вода''

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorБосий М. В.
dc.contributor.authorБоса О. А.
dc.contributor.authorBosyi Mykola V.
dc.contributor.authorBosa Olena A.
dc.date.accessioned2025-05-16T11:08:08Z
dc.date.available2025-05-16T11:08:08Z
dc.date.issued2024
dc.descriptionБосий, М. В. Порівняльний термодинамічний аналіз теплових насосів ''повітря-вода'', ''грунт-вода'', ''вода-вода'' = Comparative thermodynamic analysis of air-water, soil-water, water-water heat exhausts / М. В. Босий, О. А. Боса // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : Гельветика, 2024. – № 4 (497). – С. 55–62.
dc.description.abstractВ галузі теплопостачання в Україні, а також і в інших країнах, серед яких, наприклад, Німеччині, Швеції, Норвегії, Фінляндії, Франції, Англії, Польщі, Швейцарії, США, Канаді, Китаї, Японії та ін. на сучасному етапі створюються, розробляються та впроваджуються альтернативні технології для тепло-та гарячого водопостачання як житлових будівель, так і для приміщень підприємств в будь-яких галузях виробництва, особливо машинобудівних підприємств. У роботі розглядається порівняльний аналіз використання теплових насосів (ТН) «повітря-вода», «грунт-вода», «вода-вода», які працюють зокрема на природних низькопотенційних відновлювальних джерелах енергії: повітря, грунту, води для теплопостачання та гарячого водопостачання як житлових, так і промислових приміщень. Робочими тілами для ТН «повітря-вода», «грунт-вода», «вода-вода» на теперішньому етапі є використання екологічно безпечних природних холодоагентів вуглеводнів, наприклад, таких як бутан, ізобутан, пропан. Мета. Метою даної роботи є порівняльний термодинамічний аналіз ТН «повітря-вода», «грунт-вода», «водавода» з ефективним застосування їх для житлових і виробничих приміщень підприємств машинобудування. Методика. Порівняльний метод термодинамічного аналізу виконували для ТН «повітря-вода», «грунт-вода», «вода-вода» для житлових і виробничих приміщень підприємств машинобудування. Проведено визначення умов, які впливають на термодинамічну ефективність ТН «повітря-вода», «грунт-вода», «вода-вода». Результати. Сучасним способ підвищення термодинамічної ефективності теплопостачального обладнання є використання ТН «повітря-вода», «грунт-вода», «вода-вода» для житлових приміщень, а також приміщень виробничих підприємств машинобудування. Виконавши порівняльний термодинамічний аналіз дослідження, з’ясовано, що перевагою як природного джерела енергії є використання теплоти води, при цьому коефіцієнт трансформації теплоти СОР ТН «вода-вода» становить 4,0, а ексергетичний коефіцієнт корисної дії ТН «водавода» – 44%. Наукова новизна. Проведено порівняльний термодинамічний аналіз ТН «повітря-вода», «грунт-вода», «водавода» для житлових приміщень, а також виробничих приміщень підприємств машинобудування, запропонувавши підвищити термодинамічну ефективность роботи ТН, розробивши принципову схему утилізації низькопотенційної енергії, застосувавши ТН «повітря-вода», «грунт-вода», «вода-вода» з перспективними природними холодильними агентами. Встановлено, що ТН «повітря-вода», «грунт-вода», «вода-вода» мають вагомі переваги перед традиційними системами теплопостачання, вони, по-перше, споживають енергію відновлювальних джерел, по-друге, знижують затрати на використання електроенергії майже в половину, що актуально натепер для процесу енергозбереження. Практична значимість. Нині застосування ТН «повітря-вода», «грунт-вода», «вода-вода» для житлових приміщень, а також виробничих підприємств машинобудування вигідно як з екологічної, економічної, так і термодинамічної сторони. Порівняльний термодинамічний аналіз ефективності систем теплопостачання показує, що застосування ТН «повітря-вода», «грунт-вода» «вода-вода», суттєво підвищує економічні і технічні характеристики теплопостачального обладнання для житлових приміщень, а також виробничих приміщень підприємств машинобудування. За розрахунками СОР ТН «повітря-вода», «грунт-вода», «вода-вода» 3,6; 3,8; 4,0, а ексергетичний коефіцієнт корисної дії ТН «повітря-вода», «грунт-вода», «вода-вода» 38%; 40%; 44%.
dc.description.abstract1In the field of heat supply in Ukraine, as well as in other countries, including, for example, Germany, Sweden, Norway, Finland, France, England, Poland, Switzerland, the USA, Canada, China, Japan, etc., alternative technologies for heat and hot water supply for both residential buildings and premises of enterprises in any industry, especially machine-building enterprises, are currently being created, developed and implemented. The paper considers a comparative analysis of the use of heat pumps (HPs) "air-to-water", "ground-to-water", "water-to-water", which operate in particular on natural low-potential renewable energy sources: air, ground, water for heat supply and hot water supply of both residential and industrial premises. The working bodies for air-water, soil-water, and water-water TN at the current stage are the use of environmentally safe natural hydrocarbon refrigerants, for example, such as butane, isobutane, propane. Purpose. The purpose of this work is a comparative thermodynamic analysis of "air-water" "soil-water" "water-water" TN with their effective application for residential and production premises of machine-building enterprises. Method. The comparative method of thermodynamic analysis was performed for the "air-water" "soil-water" "waterwater" TN for residential and industrial premises of machine-building enterprises. The conditions affecting the thermodynamic efficiency of air-water, soil-water, and water-water TN have been defined. The results. A modern way to increase the thermodynamic efficiency of heat supply equipment is to use TN "airwater", "soil-water", "water-water" for residential premises, as well as premises of industrial enterprises of mechanical engineering. Having performed a comparative thermodynamic analysis of the study, it was found that the advantage as a natural energy source is the use of water heat, while the heat transformation coefficient of the COP TN "water-water" is 4.0, and the exergy efficiency of the TN "water-water" is 44%. Scientific novelty. A comparative thermodynamic analysis of the TN "air-water", "soil-water", "water-water" for residential premises, as well as production premises of mechanical engineering enterprises, was carried out, proposing to increase the thermodynamic efficiency of the TN operation, developing a principle scheme for the utilization of low-potential energy, using the TN "air-water", "soil-water", "water-water" with promising natural refrigerants. It was established that the TN "air-water", "soil-water", "water-water" have significant advantages over traditional heat supply systems, firstly, they consume energy from renewable sources, and secondly, they reduce the cost of using electricity by almost half, which is currently relevant for the process of energy saving. Practical significance. Currently, the use of "air-water", "soil-water", "water-water" TN for residential premises, as well as machine-building production enterprises, is beneficial both from the ecological, economic, and thermodynamic point of view. Comparative thermodynamic analysis of the efficiency of heat supply systems shows that the use of "airwater", "soil-water", "water-water" heating elements significantly increases the economic and technical characteristics of heat supply equipment for residential premises, as well as production premises of machine-building enterprises. According to the calculations of SOR TN "air-water", "soil-water", "water-water" 3.6; 3.8; 4.0, and the exergy coefficient of the useful action of the "air-water", "soil-water", "water-water" TN is 38%; 40%; 44%.
dc.identifier.issn2311-3405 (Print)
dc.identifier.issn2313-0415 (Online)
dc.identifier.urihttps://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/10455
dc.language.isouk
dc.relation.ispartofseriesУДК; 621.577
dc.subjectтепловий насос
dc.subjectтеплота повітря
dc.subjectгрунту
dc.subjectводи
dc.subjectтеплопостачання
dc.subjectкоефіцієнт трансформації
dc.subjectексергетичний ККД ТН
dc.subjectheat pump
dc.subjectheat of air
dc.subjectsoil
dc.subjectwater
dc.subjectheat supply
dc.subjecttransformation coefficient
dc.subjectexergetic efficiency of TN
dc.titleПорівняльний термодинамічний аналіз теплових насосів ''повітря-вода'', ''грунт-вода'', ''вода-вода''
dc.title.alternativeComparative thermodynamic analysis of air-water, soil-water, water-water heat exhausts
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
Bosyi.pdf
Розмір:
486.6 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
4.38 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

№ 4 (497) 2024