<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">energsecurity</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Надежность и безопасность энергетики</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Safety and Reliability of Power Industry</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1999-5555</issn><issn pub-type="epub">2542-2057</issn><publisher><publisher-name>ООО «НПО Энергобезопасность»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.24223/1999-5555-2024-17-4-280-288</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">energsecurity-980</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ПРОЕКТИРОВАНИЕ, ИССЛЕДОВАНИЯ, РАСЧЕТЫ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>DESIGN, RESEARCH, CALCULATIONS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Оценка эффективности работы парокомпрессионных тепловых насосов типа "воздух-вода" в составе комбинированной системы теплоснабжения</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Evaluation of the efficiency of steam compression heat pumps of the "air-water" type as part of a combined heat supply system</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Козлова</surname><given-names>М. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kozlova</surname><given-names>M. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>ул. Рабфаковская, 34, 153003, г. Иваново </p></bio><bio xml:lang="en"><p>Rabfakovskaya str., 34, 153003, Ivanovo </p></bio><email xlink:type="simple">mariyakozlova1996@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Банников</surname><given-names>А. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Bannikov</surname><given-names>A. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>ул. Рабфаковская, 34, 153003, г. Иваново </p></bio><bio xml:lang="en"><p>Rabfakovskaya str., 34, 153003, Ivanovo </p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Банникова</surname><given-names>С. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Bannikova</surname><given-names>S. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>ул. Рабфаковская, 34, 153003, г. Иваново </p></bio><bio xml:lang="en"><p>Rabfakovskaya str., 34, 153003, Ivanovo </p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>ФГБОУ «Ивановский государственный энергетический университет имени В. И. Ленина»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Ivanovo State Power Engineering University named after V. I. Lenin</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2024</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>14</day><month>02</month><year>2025</year></pub-date><volume>17</volume><issue>4</issue><fpage>280</fpage><lpage>288</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Козлова М.В., Банников А.В., Банникова С.А., 2025</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Козлова М.В., Банников А.В., Банникова С.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Kozlova M.V., Bannikov A.V., Bannikova S.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.sigma08.ru/jour/article/view/980">https://www.sigma08.ru/jour/article/view/980</self-uri><abstract><p>С каждым годом все большее внимание уделяется использованию нетрадиционных и возобновляемых источников энергии для теплоснабжения. Перспективными источниками теплоснабжения являются парокомпрессионные тепловые насосы, для которых в качестве низкопотенциальных источников тепла используются грунт, атмосферный воздух, грунтовые воды, вентиляционные выбросы и др. В силу своей легкодоступности воздух является одним из наиболее распространенных источников теплоты для таких установок. Эффективность работы воздушных тепловых насосов существенно зависит от климатических условий, и на практике их применяют совместно с дополнительным источником энергии. В исследовании на примере системы теплоснабжения жилого дома для различных климатических условий России выполнена оценка эффективности работы такой комбинированной системы. Коэффициент трансформации теплового насоса рассматривается как основной показатель эффективности его работы. Нагрузка на систему отопления для каждого региона определялась методом теплового баланса. В ходе исследования были использованы значения коэффициентов трансформации тепловых насосов, полученные в результате испытаний. Установлено, что среднегодовой коэффициент трансформации теплового насоса для рассматриваемых климатических условий находится в диапазоне от 1,76 до 1,98 при работе системы теплоснабжения с температурным графиком 80/60 и эффективно функционирует при данном температурном графике до температуры наружного воздуха, не ниже – 16°С, при более низких температурах нагрузка покрывается за счет дополнительного источника. Кроме этого, рассчитаны годовые затраты энергии для работы системы теплоснабжения, определено распределение данной составляющей между тепловым насосом (48% – 97,6%) и дополнительным источником. Целесообразность использования тепловых насосов в негазифицированных районах определяется тарифом на электроэнергию.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Every year, increasing attention is paid to the use of unconventional and renewable energy sources for heating. Promising sources of heat supply are steam compression heat pumps, for which soil, atmospheric air, groundwater, ventilation emissions, etc. are used as low-potential heat sources. Due to its accessibility, air is one of the most common sources of heat for such installations. The efficiency of air heat pumps depends significantly on climatic conditions, and in practice they are used in conjunction with an additional energy source. This study evaluates the efficiency of such a combined system using the example of a heat supply system for a residential building under various climatic conditions in Russia. The coefficient of performance (COP) of a heat pump is considered as the main indicator of its efficiency. The load on the heating system for each region was determined using the thermal balance method. The study utilized the values of the COP obtained from testing. It is established that the average annual COP of the heat pump for the considered climatic conditions ranges from 1.76 to 1.98 when operating the heat supply system with a temperature schedule of 80/60°C, and it functions effectively at this temperature schedule down to an outdoor air of no lower than – 16°C; at lower temperatures, the load is covered by an additional source. In addition, the annual energy costs for operating the heat supply system are calculated, and the distribution of this component between the heat pump (48% – 97.6%) and the additional source is determined. The feasibility of using heat pumps in non-gasified areas is determined by the electricity tariff.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>тепловой насос</kwd><kwd>комбинированная система теплоснабжения</kwd><kwd>дополнительный источник</kwd><kwd>коэффициент трансформации</kwd><kwd>эффективность</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>heat pump</kwd><kwd>combined heat supply system</kwd><kwd>additional source</kwd><kwd>coefficient of performance</kwd><kwd>efficiency</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Об утверждении приоритетных направлений научно-технологического развития и перечня важнейших наукоемких технологий: указ Президента РФ от 18 июня 2024 г. № 529 // Собрание законодательства РФ. – 2024.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">On approval of priority directions of scientific and technological development and the list of the most important high-tech technologies: Decree of the President of the Russian Federation dated June 18, 2024 No. 529 // Collection of legislation of the Russian Federation. – 2024.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Семикашев В. В., Гайворонская М. С. Анализ текущего состояния и перспективы газификации России на период до 2030 г. Проблемы прогнозирования 2022; 1(190): 91 – 100.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Semikashev V. V., Gaivoronskaya M.S. Analysis of the current state and prospects of Russian gasification for the period up to 2030. Problems of forecasting 2022; 1(190): 91 – 100.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Условия энергоэффективного теплоснабжения на основе трансформированной теплоты грунта и воздушных потоков. В. Д. Петраш, О. И. Хоменко, Д. В. Басист, А. В. Голубенко. Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ 2023; 66 (3): 260 – 272.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Conditions of energy-efficient heat supply based on transformed ground heat and air flows. V. D. Petrash, O. I. Khomenko, D. V. Basist, A. V. Golubenko Power Engineering. News of higher educational institutions and energy associations of the CIS 2023; 66 (3): 260 – 272.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Области применения тепловых насосов на природных хладагентах / С. В. Масликова, А. С. Кротов, Г. М. Косенко, М. С. Мазякин // Холодильная техника 2021; 1: 51 – 61.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fields of application of heat pumps on natural refrigerants / S. V. Maslikova, A. S. Krotov, G. M. Kosenko, M. S. Mazyakin // Refrigerating equipment 2021; 1: 51 – 61.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Прохоров В. И., Разаков М. А. Особенности применения теплоутилизационного оборудования на канализационных насосных станциях. Вестник МЭИ 2022; 2: 45 – 55.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Prokhorov V. I., Razakov M. A. Features of the use of heat recovery equipment at sewage pumping stations. Bulletin of the MEI 2022; 2: 45 – 55.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Орлова В. А. Анализ факторов активизации спроса на устойчивые продуктовые инновации (на примере рынка тепловых насосов) / Практический маркетинг 2023; 11(317): 19 – 24.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Orlova V. A. Analysis of the factors of activation of demand for sustainable product innovations (on the example of the heat pump market) / Practical marketing 2023; 11(317): 19 – 24.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бутузов В. А. Обзор российских геотермальных теплонасосных технологий. Энергетик 2022; 2: 40 – 44.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Butuzov V. A. Review of Russian geothermal heat pump technologies. Energetik 2022; 2: 40 – 44.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Иванченко В. Т., Басов Е. В. Анализ методик расчета теплового баланса жилых зданий / Электронный сетевой политематический журнал "Научные труды КубГТУ" 2019; 2: 94 – 97.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ivanchenko V. T., Basov E. V. Analysis of methods for calculating the thermal balance of residential buildings / Electronic network polythematic journal "Scientific Works of KubSTU" 2019; 2: 94 – 97.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Реверсивные тепловые насосы воздух-вода, выполненные в виде инверторной сплит-системы [Электронный ресурс] URL: https://www.akvedukts.lv/userfiles/files/-DeDietrich/RK_HPI_RU.pdf (дата обращения: 1.09.2024).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Reversible air-water heat pumps made in the form of an inverter split system [Electronic resource] URL: https://www.akvedukts.lv/userfiles/files/-DeDietrich/RK_HPI_RU.pdf (date of reference: 1.09.2024).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">СП 131.13330.2020 Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*. – М.: ФАУ ФЦС 2020: 1 – 150.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">SP 131.13330.2020 Construction Climatology. Updated version of SNiP 23-01-99*. – Moscow: FAA FTS 2020: 1 – 150.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях: учебник / А. Б. Гаряев, И. В. Яковлев, А. В. Клименко [и др.]. – 4-е изд., перераб. и доп. – Москва: НИУ МЭИ 2021: 1 – 504.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Energy saving in thermal power engineering and thermal technologies : textbook / A. B. Garyaev, I. V. Yakovlev, A.V. Klimenko [et al.]. – 4th ed., reprint. and add. — Moscow : NRU MEI, 2021: 1 – 500.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тарифы на электроэнергию 2024 [Электронный ресурс] URL: https://energoseti.ru/rates (дата обращения: 1.09.2024).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Electricity tariffs 2024 [Electronic resource] URL: https://energoseti.ru/rates (accessed: 1.09.2024).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
