

Анализ эффективности использования теплонасосных установок для утилизации теплоты вентиляционных выбросов
https://doi.org/10.24223/1999-5555-2021-14-4-180-188
Аннотация
Выполнен системный анализ современного состояния качества функционирования систем вентиляции промышленных и общественных зданий по объемам и режимам потребления топливно-энергетических ресурсов (ТЭР). Произведен анализ энергетической эффективности использования парокомпрессионной теплонасосной установки при утилизации теплоты вентиляционных выбросов для подогрева приточного воздуха. Произведено сравнение прямоточных систем вентиляции с теплонасосной установкой и без нее. Предложена математическая модель и алгоритм расчета рассматриваемых систем вентиляции. Модель может рассчитывать режимы работы одного из вариантов схем как с фиксированными значениями величин, влияющих на результат, так и с переменными, что позволяет быстро и с минимальными трудозатратами производить многовариантные расчеты, численные исследования. На примере конкретного производственного помещения приводятся результаты сравнительного анализа. В качестве исходных данных использованы данные теплового, влажностного и воздушного баланса, полученные с использованием нормативных документов и справочных данных, а также результатов исследований других авторов. В зависимости от выбранной схемы различаются наполнение расчетов и получены результаты.
Разработанная модель позволяет в зависимости от рассматриваемой схемы и потребности получать большое число выходных параметров, например, площади поверхности теплообменников, коэффициенты теплопередачи, все теплофизические свойства рабочих веществ во всех узловых точках протекающего процесса и пр.
Обоснованы принципы комплексного подхода к оценке эффективности систем вентиляции, основанного на системном анализе с учетом параметров потребителей теплоты и холода, параметров окружающей среды, влияния аэродинамических характеристик воздушного тракта на энергетические затраты и тарифного показателя в различных климатических зонах России.
Об авторах
М. Н. СтепаненкоРоссия
111123, г. Москва, ш. Энтузиастов, д. 56, этаж 4 помещ. 416
А. В. Мартынов
Россия
Российская Федерация, 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная, 14
А. Я. Шелгинский
Россия
Российская Федерация, 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная, 14
Список литературы
1. Степаненко М. Н., Шелгинский А. Я., Яворовский Ю. В. Энергозатраты при использовании теплоты вентиляционных выбросов. Промышленная энергетика 2016; 3: 8–14.
2. СП 60.13330.2010 Отопление, вентиляция и кондиционирование. (Минрегион России) от 30.06.2012 г. N 279 и введен в действие с 1 января 2013 г.
3. Сервер «Погода России» Электронный ресурс. Режим доступа: http://meteo.infospаce.ru
4. Степаненко М. Н., Шелгинский А. Я., Исследование энергозатрат при увлажнении воздуха в системах вентиляции. Промышленная энергетика 2018; 3: 9–15.
5. Степаненко М. Н., Шелгинский А. Я. Использование теплоты вентиляционных выбросов на основе теплообменников-утилизаторов. НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ XXI ВЕКА. Сетевое издание 2021; 11(3): 67–73. ISSN: 2713-1408.
6. Горнов В. Ф., Ефремов М. Н., Лесков В. А., Шилкин Н. В. Теплонасосные системы для коттеджей. Энергосбережение 2019; 1: 30.
7. Абильдинова С. К., Мусабеков Р. А., Расмухаметова А. С., Чичерин С. В. Оценка энергетической эффективности цикла теплового насоса со ступенчатым сжатием. Энергетика Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ 2019; 62(3): 293–302.
8. Гашо Е. Г., Козлов С. А. Тепловые насосы в современной промышленности и коммунальной инфраструктуре. Издательство Перо 2017;: 204.
9. Бутузов В. А., Амерханов Р. А., Григораш О. В. Геотермальное теплоснабжение в России. Теплоэнергетика 2020; 3: 3–14.
10. Федосов С. В., Федосеев В. Н., Зайцева И. А. Рециркуляционный воздушный тепловой насос с рекуперацией: опыт применения. АВОК: Вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха, теплоснабжение и строительная теплофизика 2020; 8: 54 – 57.
11. Малышев А. А., Татаренко Ю. В., Киреев В. С. Эксергетический анализ теплонасосных установок для различных климатических условий. Вестник Международной академии холода 2019; 1: 22–28.
Рецензия
Для цитирования:
Степаненко М.Н., Мартынов А.В., Шелгинский А.Я. Анализ эффективности использования теплонасосных установок для утилизации теплоты вентиляционных выбросов. Надежность и безопасность энергетики. 2021;14(4):180-188. https://doi.org/10.24223/1999-5555-2021-14-4-180-188
For citation:
Stepanenko M.N., Martunov A.V., Shelginsky A.Y. Аnаlysis of efficiency of using heаt pump units for heаt recovery from ventilаtion emissions. Safety and Reliability of Power Industry. 2021;14(4):180-188. (In Russ.) https://doi.org/10.24223/1999-5555-2021-14-4-180-188