Результаты опытного освоения лабораторной установки дистилляции воды на основе теплового насоса и фотоэлектрической панели

Современные технологии и постоянный рост потребления воды требуют эффективных и экологически чистых способов ее добычи. Согласно энергетической стратегии развития Российской Федерации до 2035 г. использование альтернативных источников энергии в промышленности — приоритетная задача для производств. Применение возобновляемых ресурсов для получения дистиллированной воды на нужны предприятий становится все более актуальным. Новаторская технология лабораторной установки, объединяющая дистилляцию воды с помощью теплового насоса и фотоэлектрической панели, позволяет не только получать очищенную воду, но и подогревать теплоноситель перед химической очисткой. Для создания лабораторного стенда необходимо изучить принципы работы установки, разделить устройство на блоки: основной стенд и вакуумный дистиллятор, далее смоделировать трехмерное изображение каждой части комплекса в программном пакете SolidWorks. На основании полученных макетов разработана функциональная схема комплекса для получения теплоносителя заданных параметров и составлен алгоритм прогнозирования температуры нагреваемой воды в тепловом насосе. Полученные результаты испытаний установки обрабатываются, сравниваются с теоретическими данными из таблиц свойств хладагента и делается вывод. Технология получения очищенной воды направлена на замещение импортных технологий и использование возобновляемых источников энергии. Полученные результаты свидетельствуют о потенциале лабораторной установки для использования в различных областях, где требуется надежное и экологически чистое обеспечение дистиллированной водой, например, на побережьях для промышленных объектов или сельскохозяйственных предприятий. 

1. Cтратегия научно-технологического развития Российской Федерации Указ презедента от 1 декабря 2016 г. №642.

2. Энергетическая стратегия развития Российской Федерации до 2035 года Указ предездента от 9 июня 2020 г. №1523-р.

3. Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 23.11.2009 №261-ФЗ.

4. Постановление Правительства РФ «О механизме стимулирования использования возобновляемых источников энергии на оптовом рынке электрической энергии и мощности» от 28 мая 2013 г. №449.

5. Финиченко А. Ю., Полозкова А. П. Комбинированный метод применения солнечного коллектора и теплового насоса в условиях низких температур 2022; (1–49): 103–110.

6. Кузнецов П. Н., Юферев Л. Ю. Повышение эффективности работы фотоэлектрических преобрахователей при последовательнном подключении 2017; (1–37): 13–25. 7. Артюшевская Е. Ю., Мясоедов Ю. В., Мясоедова Л. А. Солнечная энергетика: перспективы развития 2021; (95): 72–76.

7. Финиличенко А. Ю., Глухова М. В., Глухов С. В. Использование теплонасосных установок для обеспечения потебилетей тепловой энергией 2021 (1-45):133-141.

8. Кувшинов В. В., Абдали Л. М., Морозова Н. В., Крит Б. Л., Аль-Руфаи Ф. М., Исса Х. А. Экспериментальные исследования приемных поверхностей плоских солнечных коллекторов 2021; (57–1): 75–81.

9. Нигматов У. Ж. Анализ конструктивных элементов охлаждения гибридных солнечных коллекторов 2020; (2–80): 4–15.