Дослідження ефективності роботи теплових насосів для енергопостачання багатоквартирних будівель з урахуванням водорозбору
Вантажиться...
Дата
2024
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Актуальність теми дослідження
Актуальність використання відновлюваних джерел енергії, зокрема енергії, отриманої від зовнішнього середовища за допомогою теплових насосів для енергозабезпечення будівель, обумовлена:
- Зростанням витрат на централізоване енергозабезпечення;
- Удосконаленням технологій і зниженням вартості впровадження подібних технічних рішень;
- Активним розвитком даного напряму в Європейському Союзі і зміною законодавчої бази в Україні для стимулювання більш широкого впровадження ТН;
- Необхідністю надійного забезпечення теплоносієм на потреби гарячого водопостачання протягом року, що призведе до зменшення застосування електробойлерів в багатоквартирних будівлях.
Важливим напрямом досліджень є розвиток методів і засобів для оцінювання техніко-економічних показників проектів комбінованого енергозабезпечення з урахуванням різних впливових факторів, а також визначення необхідної потужності теплового насосу і об’єму теплоакумулюючого баку для досягнення оптимального строку окупності.
Мета магістерської дисертації: розвиток методів і засобів для оцінювання техніко-економічних показників проєктів впровадження теплових насосів для енергозабезпечення багатоквартирних будівель.
Об’єкт дослідження: процеси енергоспоживання та техніко-економічні показники комбінованого енергозабезпечення багатоквартирних будівель із застосуванням теплових насосів.
Предметом дослідження є: методи та засоби для оцінювання ефективності застосування теплових насосів на потреби гарячого водопостачання та опалення багатоквартирної будівлі з використанням теплового насосу та централізованого теплопостачання.
Завдання дослідження:
- Аналіз розвитку ринку теплових насосів в Україні і світі із оглядом законодавчої бази та стимулюючих програм підтримки для житлового сектору;
- Розробка моделі для можливості оцінювання технічних та економічних показників проєктів із застосуванням різних типів теплових насосів залежно від ступеня забезпечення потреб споживачів у тепловій енергії та гарячій воді та інших впливових факторів;
- Провести розрахунки за розробленою моделлю на прикладі декількох багатоквартирних будівель в різних містах України та оцінити як змінюються техніко-економічні показники за різних сценаріїв;
- Розробити стартап-проєкт.
Методи дослідження: аналітичні методи, системний аналіз, математичне моделювання, метод порівняльного і структурного аналізу.
Наукова новизна полягає в вдосконаленні процедур оцінювання техніко-економічних показників проектів комбінованого енергозабезпечення багатоквартирних будівель з розробкою моделі, що дозволяє враховувати залежність COP роботи теплового насосу від температур зовнішнього середовища, водорозбір і температурний графік теплоносія.
Практичне значення результатів полягає в застосуванні розробленої математичної моделі для моделювання роботи теплового насосу з урахуванням динамічної зміни COP і водорозбору на прикладі багатоквартирних будівель в місті Києві, Костополі та Луцьку. Модель дозволяє ефективно визначити оптимальну потужність теплового насосу для об’єкту з розрахунку на оптимальну окупність,
вибрати об’єм теплоакумулюючого баку для ГВП, оцінити доцільність модернізації системи опалення. Розроблено стартап-проект, реалізація якого дозволить під час виконання технічко-економічних обґрунтувань швидко оцінювати технічні і економічні параметри для проектів з використанням теплових насосів в багатоквартирних будівлях.
Опис
Ключові слова
будівля, тепловий насос, енергоспоживання, енергоефективність, моделювання, техніко-економічні показники, building, heat pump, energy consumption, energy efficiency, modelling, technical and economic indicators
Бібліографічний опис
Кононенко, І. В. Дослідження ефективності роботи теплових насосів для енергопостачання багатоквартирних будівель з урахуванням водорозбору : магістерська дис. : 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка» / Кононенко Ігор Володимирович. – Київ, 2024. – 137 с.