Проаналізовано ефективність теплонасосної системи опалення з використанням попередньо підігрітого за рахунок сонячної радіації атмосферного повітря. Розроблено теоретичну модель цієї системи та виконано числовий аналіз її термодинамічної ефективності. Встановлено, що застосування даної системи дозволяє забезпечити більш сприятливі температурні умови роботи теплового насоса в холодний період року, зменшити сумарні питомі затрати зовнішньої енергії на опалення в порівнянні з системою без підігріву. Отримано графічні залежності з зображенням оптимальних режимів роботи теплонасосної системи.

Analysis of the efficiency of the heat pump heating scheme using the heat of atmospheric air and solar energy

Abstracts

In this article the efficiency of a heat pump low-temperature water heating system using the preheated with solar radiation atmospheric air is analysed. A theoretical model of the system has been developed and a numerical analysis of its thermodynamic efficiency was conducted. The purpose of numerical analysis was to obtain values of solar collector specific thermal power which would be optimal to provide enough heat for the heating system during the coldest period, i.e. at rated temperature of atmospheric air, as well as other parameters of the heat pump scheme which characterise the efficiency of its operation. It was found that the use of this system makes it possible to provide more favourable temperature conditions for the operation of a heat pump in the cold period of year, to reduce total specific costs of external energy for heating in comparison with the system without preheating of atmospheric air. Graphic dependencies were obtained with the image of optimal operating conditions of the heat pump system.

повітряний тепловий насос; сонячний колектор; сумарні питомі затрати зовнішньої енергії; низькотемпературна система опалення; air heat pump; solar collector; total specific costs of external energy; low-temperature heating system

Гершкович, В. Ф. Особенности проектирования систем теплоснабжения зданий с тепловыми насосами [Текст] / В. Ф. Гершкович. – К.: Украинская Академия Архитектуры ЧП “Энергоминимум”, 2009. – 60 с.

Безродний М. К. Термодинамічна та енергетична ефективність теплонасосних схем теплопостачання: монографія / М. К. Безродний, Н. О. Притула. – К.: НТУУ «КПІ» Вид-во «Політехніка», 2016. – 272с.

Безродний М. К. Теплові насоси та їх використання [Текст] : навч. посіб. / М. К. Безродний, І. І. Пуховий, Д. С. Кутра. – К.: НТУУ «КПІ», 2013. – 312 с.