ОЦІНКА ТЕРМОДИНАМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ ГЕОТЕРМАЛЬНОГО ТЕПЛОВОГО НАСОСА ДЛЯ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ ПІДПРИЄМСТВ МОРСЬКОГО ТРАНСПОРТУ

Abstract

Вступ. У статті розглядається проблема використання геотермальних теплових насосів (ГТН), що працюють на альтернативних джерелах енергії для теплопостачання підприємств морського транспорту. Для теплопостачання підприємств морського транспорту використовують ГТН з низькопотенційною теплотою джерел, повітря, водойм і надр землі. Метою роботи є оцінка термодинамічної ефективності ГТН при використанні їх на підприємствах морського транспорту та морських портах. Результати. Виконано термодинамічний аналіз ефективності та характеристик ГТН, що працюють з різними джерелами низькопотенційної теплоти. Визначено фактори, які впливають на енергетичну ефективність ГТН, оцінені особливості роботи ґрунтових, водяних та повітряних ГТН для південних кліматичних умов України. Проаналізовано вплив тривалості температур повітря різних величин на теплопродуктивність ГТН. Для підвищення ефективності роботи теплонасосної системи запропоновано схему вилучення низькопотенційної теплоти з використанням ґрунтового ТН і повітряного теплообмінника. На підставі проведених досліджень встановлено, що пере- вагою повітря як теплоносія є те, що повітряні ГТН можуть працювати практично повсюди. Новітнім способом підвищення ефективності ГТН є комбіноване використання низькопотенційної теплоти ґрунту і повітря та забезпечує високу теплопродуктивність ГТН протягом всього року і має більш високий показник енергетичної ефективності у порівнянні з традиційними системами теплопостачання. ГТН мають значну перевагу перед іншими теплоенергетичними системами та установками. Вони споживають енергію поновлюваних джерел при зниженні витрат на електропостачання більш, ніж в половину. Висновки. Викорисання ГТН для утилізації низькопотенційних теплових потоків економічно вигідно. Термодинамічний аналіз ефективності ГТН для систем теплопостачання показує, що в сучасних економічних умовах тенденція систем теплопостачання може розвиватися в наступних напрямках: застосування парокомпресійних ТН, використання вторинних енергоресурсів промислових підприємств морського транспорту. Застосування даних заходів може суттєво підвищити економічні і теплотехнічні характеристики теплопостачального обладнання для будівель підприємств морського транспорту.