Использование низкопотенциальной теплоты водотоков в системах теплонасосного теплоснабжения в условиях средней полосы России
Ключевые слова:
тепловой насос, теплонасосная система теплоснабжения, водоток, теплообменник, низкопотенциальная теплота
Аннотация
Рассмотрен вопрос выбора источника низкопотенциальной теплоты для обустройства теплонасосной системы теплоснабжения, показана перспективность использования для этой цели теплоты открытых водотоков. Описана конструкция плавучего теплообменника для водотока, с помощью которой была сооружена теплонасосная система отопления загородного дома в Московской области. Приведены результаты исследований эффективности работы теплообменника. Для анализа перспектив широкого внедрения подобных систем в условиях центральной полосы России выполнены замеры температуры воды в ряде рек Московской области в зимний период. Изготовлена мобильная установка для проведения выездных экспериментальный исследований процесса отбора теплоты от водотоков. Даны результаты измерений коэффициента теплопередачи вода—теплоноситель в условиях обледенения теплообменной поверхности. Исследования подтвердили перспективность использования теплонасосных систем для целей круглогодичного теплоснабжения.
Литература
1. Samarin G.N. e. a. Optimization of Power and Economic Indexes of a Farm for the Maintenance of Cattle // Advances in Intelligent Systems and Computing. 2020. V. 1072. Pp. 679—689.
2. Тихомиров Д.А., Хименко А.В, Кузьмичев А.В. Напольный обогрев поросят с применением термоэлектрического теплового насоса // Техника и оборудование для села. 2021. № 9(291). С. 28—32.
3. Zhang C., Zhuang Z., Huang L., Li X., Li G., Sun D. Application Prospect Analysis of the Surface Water Source Heat-pump in China // Renewable Energy Resources and a Greener Future. 2006. V. VIII-9-1.
4. Теплообменник для использования тепла рек и озер [Электрон. ресурс] www.heatpumps.spb.ru/news/news_post/teploobmennik-dlya-ispolzovaniya-tepla-rek-i-ozer (дата обращения 25.03.2022).
5. Сычёв А.О., Харченко В.В. Пути повышения технико-экономических показателей теплонасосных установок, использующих теплоту поверхностных вод // Альтернативная энергетика и экология. 2015. № 10—11. С. 84—90.
6. Пат. № 158486 РФ. Устройство для отбора теплоты от поверхностного водотока / Харченко В.В., Сычёв А.О. // Бюл. изобрет. 2016. № 1.
7. Сычёв А.О., Харченко В.В. Оптимизация состава теплоносителя для применения в низкотемпературных контурах теплонасосных установок // Инновации в сельском хозяйстве. 2018. № 3(28). С. 225—231.
8. Kharchenko V., Sychov A., De Angelis P.L., Fiore U. Monitoring System of a Heat Pump Installation for Heating a Rural House Using Low-grade Heat from a Surface Watercourse // J. Sens. Actuator Netw. 2020. V. 9(1). Pp. 11—27.
9. Sychov A., Kharchenko V., Vasant P., Uzakov G. Application of Various Computer Tools for the Optimization of the Heat Pump Heating Systems with Extraction of Low-grade Heat from Surface Watercourses // Advances in Intelligent Systems and Computing. 2019. V. 866. Pp. 310—319.
10. Zheng W., Zhang H., You S., Ye T. Numerical and Experimental Investigation of a Helical Coil Heat Exchanger for Seawater-source Heat Pump in Cold Region // International J. Heat and Mass Transfer. 2016. V. 96. Pp. 1—10.
11. Сычёв А.О. Снижение эффективности отбора низкопотенциальной теплоты от водной среды в условиях обледенения теплообменной поверхности // Инновации в сельском хозяйстве. 2016. № 5(20). С. 310—315.
---
Для цитирования: Харченко В.В., Сычёв А.О. Использование низкопотенциальной теплоты водотоков в системах теплонасосного теплоснабжения в условиях средней полосы России // Вестник МЭИ. 2022. № 4. С. 108—116. DOI: 10.24160/1993-6982-2022-4-108-116
#
1. Samarin G.N. e. a. Optimization of Power and Economic Indexes of a Farm for the Maintenance of Cattle. Advances in Intelligent Systems and Computing. 2020;1072:679—689.
2. Tikhomirov D.A., Khimenko A.V, Kuz'michev A.V. Napol'nyy Obogrev Porosyat s Primeneniem Termoelektricheskogo Teplovogo Nasosa. Tekhnika i Oborudovanie dlya Sela. 2021;9(291):28—32. (in Russian).
3. Zhang C., Zhuang Z., Huang L., Li X., Li G., Sun D. Application Prospect Analysis of the Surface Water Source Heat-pump in China. Renewable Energy Resources and a Greener Future. 2006. V. VIII-9-1.
4. Teploobmennik dlya Ispol'zovaniya Tepla Rek i Ozer [Elektron. Resurs] www.heatpumps.spb.ru/news/news_post/teploobmennik-dlya-ispolzovaniya-tepla-rek-i-ozer (Data Obrashcheniya 25.03.2022). (in Russian).
5. Sychev A.O., Kharchenko V.V. Puti Povysheniya Tekhniko-ekonomicheskikh Pokazateley Teplonasosnykh Ustanovok, Ispol'zuyushchikh Teplotu Poverkhnostnykh Vod. Al'ternativnaya Energetika i Ekologiya. 2015;10—11:84—90. (in Russian).
6. Pat. № 158486 RF. Ustroystvo dlya Otbora Teploty ot Poverkhnostnogo Vodotoka. Kharchenko V.V., Sychev A.O. Byul. izobret. 2016;1. (in Russian).
7. Sychev A.O., Kharchenko V.V. Optimizatsiya Sostava Teplonositelya dlya Primeneniya v Nizkotemperaturnykh Konturakh Teplonasosnykh Ustanovok. Innovatsii v Sel'skom Khozyaystve. 2018;3(28):225—231. (in Russian).
8. Kharchenko V., Sychov A., De Angelis P.L., Fiore U. Monitoring System of a Heat Pump Installation for Heating a Rural House Using Low-grade Heat from a Surface Watercourse. J. Sens. Actuator Netw. 2020;9(1):11—27.
9. Sychov A., Kharchenko V., Vasant P., Uzakov G. Application of Various Computer Tools for the Optimization of the Heat Pump Heating Systems with Extraction of Low-grade Heat from Surface Watercourses. Advances in Intelligent Systems and Computing. 2019;866:310—319.
10. Zheng W., Zhang H., You S., Ye T. Numerical and Experimental Investigation of a Helical Coil Heat Exchanger for Seawater-source Heat Pump in Cold Region. International J. Heat and Mass Transfer. 2016;96:1—10.
11. Sychev A.O. Snizhenie Effektivnosti Otbora Nizkopotentsial'noy Teploty ot Vodnoy Sredy v Usloviyakh Obledeneniya Teploobmennoy Poverkhnosti. Innovatsii v Sel'skom Khozyaystve. 2016;5(20):310—315. (in Russian).
---
For citation: Kharchenko V.V., Sychev A.O. Using the Low-grade Heat of Watercourses for Heat Pump Based Heat Supply Systems under the Conditions of Central Russia. Bulletin of MPEI. 2022;4:108—116. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2022-4-108-116
2. Тихомиров Д.А., Хименко А.В, Кузьмичев А.В. Напольный обогрев поросят с применением термоэлектрического теплового насоса // Техника и оборудование для села. 2021. № 9(291). С. 28—32.
3. Zhang C., Zhuang Z., Huang L., Li X., Li G., Sun D. Application Prospect Analysis of the Surface Water Source Heat-pump in China // Renewable Energy Resources and a Greener Future. 2006. V. VIII-9-1.
4. Теплообменник для использования тепла рек и озер [Электрон. ресурс] www.heatpumps.spb.ru/news/news_post/teploobmennik-dlya-ispolzovaniya-tepla-rek-i-ozer (дата обращения 25.03.2022).
5. Сычёв А.О., Харченко В.В. Пути повышения технико-экономических показателей теплонасосных установок, использующих теплоту поверхностных вод // Альтернативная энергетика и экология. 2015. № 10—11. С. 84—90.
6. Пат. № 158486 РФ. Устройство для отбора теплоты от поверхностного водотока / Харченко В.В., Сычёв А.О. // Бюл. изобрет. 2016. № 1.
7. Сычёв А.О., Харченко В.В. Оптимизация состава теплоносителя для применения в низкотемпературных контурах теплонасосных установок // Инновации в сельском хозяйстве. 2018. № 3(28). С. 225—231.
8. Kharchenko V., Sychov A., De Angelis P.L., Fiore U. Monitoring System of a Heat Pump Installation for Heating a Rural House Using Low-grade Heat from a Surface Watercourse // J. Sens. Actuator Netw. 2020. V. 9(1). Pp. 11—27.
9. Sychov A., Kharchenko V., Vasant P., Uzakov G. Application of Various Computer Tools for the Optimization of the Heat Pump Heating Systems with Extraction of Low-grade Heat from Surface Watercourses // Advances in Intelligent Systems and Computing. 2019. V. 866. Pp. 310—319.
10. Zheng W., Zhang H., You S., Ye T. Numerical and Experimental Investigation of a Helical Coil Heat Exchanger for Seawater-source Heat Pump in Cold Region // International J. Heat and Mass Transfer. 2016. V. 96. Pp. 1—10.
11. Сычёв А.О. Снижение эффективности отбора низкопотенциальной теплоты от водной среды в условиях обледенения теплообменной поверхности // Инновации в сельском хозяйстве. 2016. № 5(20). С. 310—315.
---
Для цитирования: Харченко В.В., Сычёв А.О. Использование низкопотенциальной теплоты водотоков в системах теплонасосного теплоснабжения в условиях средней полосы России // Вестник МЭИ. 2022. № 4. С. 108—116. DOI: 10.24160/1993-6982-2022-4-108-116
#
1. Samarin G.N. e. a. Optimization of Power and Economic Indexes of a Farm for the Maintenance of Cattle. Advances in Intelligent Systems and Computing. 2020;1072:679—689.
2. Tikhomirov D.A., Khimenko A.V, Kuz'michev A.V. Napol'nyy Obogrev Porosyat s Primeneniem Termoelektricheskogo Teplovogo Nasosa. Tekhnika i Oborudovanie dlya Sela. 2021;9(291):28—32. (in Russian).
3. Zhang C., Zhuang Z., Huang L., Li X., Li G., Sun D. Application Prospect Analysis of the Surface Water Source Heat-pump in China. Renewable Energy Resources and a Greener Future. 2006. V. VIII-9-1.
4. Teploobmennik dlya Ispol'zovaniya Tepla Rek i Ozer [Elektron. Resurs] www.heatpumps.spb.ru/news/news_post/teploobmennik-dlya-ispolzovaniya-tepla-rek-i-ozer (Data Obrashcheniya 25.03.2022). (in Russian).
5. Sychev A.O., Kharchenko V.V. Puti Povysheniya Tekhniko-ekonomicheskikh Pokazateley Teplonasosnykh Ustanovok, Ispol'zuyushchikh Teplotu Poverkhnostnykh Vod. Al'ternativnaya Energetika i Ekologiya. 2015;10—11:84—90. (in Russian).
6. Pat. № 158486 RF. Ustroystvo dlya Otbora Teploty ot Poverkhnostnogo Vodotoka. Kharchenko V.V., Sychev A.O. Byul. izobret. 2016;1. (in Russian).
7. Sychev A.O., Kharchenko V.V. Optimizatsiya Sostava Teplonositelya dlya Primeneniya v Nizkotemperaturnykh Konturakh Teplonasosnykh Ustanovok. Innovatsii v Sel'skom Khozyaystve. 2018;3(28):225—231. (in Russian).
8. Kharchenko V., Sychov A., De Angelis P.L., Fiore U. Monitoring System of a Heat Pump Installation for Heating a Rural House Using Low-grade Heat from a Surface Watercourse. J. Sens. Actuator Netw. 2020;9(1):11—27.
9. Sychov A., Kharchenko V., Vasant P., Uzakov G. Application of Various Computer Tools for the Optimization of the Heat Pump Heating Systems with Extraction of Low-grade Heat from Surface Watercourses. Advances in Intelligent Systems and Computing. 2019;866:310—319.
10. Zheng W., Zhang H., You S., Ye T. Numerical and Experimental Investigation of a Helical Coil Heat Exchanger for Seawater-source Heat Pump in Cold Region. International J. Heat and Mass Transfer. 2016;96:1—10.
11. Sychev A.O. Snizhenie Effektivnosti Otbora Nizkopotentsial'noy Teploty ot Vodnoy Sredy v Usloviyakh Obledeneniya Teploobmennoy Poverkhnosti. Innovatsii v Sel'skom Khozyaystve. 2016;5(20):310—315. (in Russian).
---
For citation: Kharchenko V.V., Sychev A.O. Using the Low-grade Heat of Watercourses for Heat Pump Based Heat Supply Systems under the Conditions of Central Russia. Bulletin of MPEI. 2022;4:108—116. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2022-4-108-116
Опубликован
2022-03-10
Выпуск
Раздел
Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии (05.14.08)
