Экономия топлива при теплоснабжении зданий закрытых плавательных бассейнов в условиях совместной работы теплонасосной установки и традиционного теплогенератора
Высокоэффективное теплоснабжение плавательных бассейнов определяется условиями энергоэкономичного потребления теплоты в общем процессе поддержания установленной температуры воды в бассейне и микроклимата в помещениях с многократным воздухообменом. Разработана теплонасосная система для нагрева расход...
Збережено в:
| Дата: | 2016 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут газу НАН України
2016
|
| Назва видання: | Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/141955 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Экономия топлива при теплоснабжении зданий закрытых плавательных бассейнов в условиях совместной работы теплонасосной установки и традиционного теплогенератора / В.Д. Петраш, А.А. Поломанный, Д.В. Басист // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2016. — № 2. — С. 32-36. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-141955 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1419552018-09-19T01:22:54Z Экономия топлива при теплоснабжении зданий закрытых плавательных бассейнов в условиях совместной работы теплонасосной установки и традиционного теплогенератора Петраш, В.Д. Поломанный, А.А. Басист, Д.В. Энергосберегающие технологии Высокоэффективное теплоснабжение плавательных бассейнов определяется условиями энергоэкономичного потребления теплоты в общем процессе поддержания установленной температуры воды в бассейне и микроклимата в помещениях с многократным воздухообменом. Разработана теплонасосная система для нагрева расходуемой воды в здании, которая позволяет одновременно и попеременно утилизировать теплоту отработанных водных и воздушных потоков вытяжной системы вентиляции. Для предлагаемой системы на основе результатов исследования определена экономия топлива при теплоснабжении зданий закрытых плавательных бассейнов в условиях совместной работы теплонасосной установки и традиционного теплогенератора. Установлены зависимости экономии газового топлива от коэффициента преобразования, а также минимальных значений коэффициентов преобразования от стоимости газового топлива при различных тарифах на электроэнергию. При существующем соотношении стоимости электрической энергии и газового топлива его экономия находится в диапазоне 58 - 86 % для реально достижимых значений коэффициентов преобразования φ = 4 - 6. Високоефективне теплопостачання плавальних басейнів визначається умовами енергоекономічного споживання теплоти в загальному процесі підтримки заданої температури води в басейні та мікроклімату в приміщеннях з багаторазовим повітрообміном. Розроблено теплонасосну систему для нагріву води, що витрачається в будівлі, яка дає змогу одночасно та по черзі утилізувати теплоту відпрацьованих водних та повітряних потоків витяжної системи вентиляції. Для запропонованої системи на основі результатів дослідження визначено економію палива при теплопостачанні будівель закритих плавальних басейнів в умовах спільної роботи теплонасосної установки та традиційного теплогенератора. Встановлено залежності економії газового палива від коефіцієнта перетворення, а також мінімальних значень коефіцієнтів перетворення від вартості газового палива при різних тарифах на електроенергію. При існуючому співвідношенні вартості електричної енергії та газового палива його економія знаходиться в діапазоні 58–86 % для реально досяжних значень коефіцієнтів перетворення φ = 4 - 6. High-performance heat supply for swimming pools is determined by conditions of energy-saving heat consumption within the whole process of maintaining the set temperature of water in the swimming pool and environment in rooms with multi-stage air exchange. The authors have developed the heat pump system to heat the water consumed in the building, which allows both simultaneously and alternately recovering the heat of waste water and air flows of exhaust system of ventilation. The fuel economy during heat supply for buildings with indoor swimming pools under the conditions of joint operation of heat pump plant and standard heat generator was determined for the suggested system on the basis of research results. The dependencies of gas fuel economy on conversion ratio as well as minimal values of conversion ratios on gas fuel cost are determined at different electricity tariffs. Taking into account current ratio of electricity costs and gas fuel costs the economy is about 58–86 % for realistically reachable values of conversion ratios φ = 4–6. 2016 Article Экономия топлива при теплоснабжении зданий закрытых плавательных бассейнов в условиях совместной работы теплонасосной установки и традиционного теплогенератора / В.Д. Петраш, А.А. Поломанный, Д.В. Басист // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2016. — № 2. — С. 32-36. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 0235-3482 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/141955 697.4:536.7 ru Энерготехнологии и ресурсосбережение Інститут газу НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Энергосберегающие технологии Энергосберегающие технологии |
| spellingShingle |
Энергосберегающие технологии Энергосберегающие технологии Петраш, В.Д. Поломанный, А.А. Басист, Д.В. Экономия топлива при теплоснабжении зданий закрытых плавательных бассейнов в условиях совместной работы теплонасосной установки и традиционного теплогенератора Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| description |
Высокоэффективное теплоснабжение плавательных бассейнов определяется условиями энергоэкономичного потребления теплоты в общем процессе поддержания установленной температуры воды в бассейне и микроклимата в помещениях с многократным воздухообменом. Разработана теплонасосная система для нагрева расходуемой воды в здании, которая позволяет одновременно и попеременно утилизировать теплоту отработанных водных и воздушных потоков вытяжной системы вентиляции. Для предлагаемой системы на основе результатов исследования определена экономия топлива при теплоснабжении зданий закрытых плавательных бассейнов в условиях совместной работы теплонасосной установки и традиционного теплогенератора. Установлены зависимости экономии газового топлива от коэффициента преобразования, а также минимальных значений коэффициентов преобразования от стоимости газового топлива при различных тарифах на электроэнергию. При существующем соотношении стоимости электрической энергии и газового топлива его экономия находится в диапазоне 58 - 86 % для реально достижимых значений коэффициентов преобразования φ = 4 - 6. |
| format |
Article |
| author |
Петраш, В.Д. Поломанный, А.А. Басист, Д.В. |
| author_facet |
Петраш, В.Д. Поломанный, А.А. Басист, Д.В. |
| author_sort |
Петраш, В.Д. |
| title |
Экономия топлива при теплоснабжении зданий закрытых плавательных бассейнов в условиях совместной работы теплонасосной установки и традиционного теплогенератора |
| title_short |
Экономия топлива при теплоснабжении зданий закрытых плавательных бассейнов в условиях совместной работы теплонасосной установки и традиционного теплогенератора |
| title_full |
Экономия топлива при теплоснабжении зданий закрытых плавательных бассейнов в условиях совместной работы теплонасосной установки и традиционного теплогенератора |
| title_fullStr |
Экономия топлива при теплоснабжении зданий закрытых плавательных бассейнов в условиях совместной работы теплонасосной установки и традиционного теплогенератора |
| title_full_unstemmed |
Экономия топлива при теплоснабжении зданий закрытых плавательных бассейнов в условиях совместной работы теплонасосной установки и традиционного теплогенератора |
| title_sort |
экономия топлива при теплоснабжении зданий закрытых плавательных бассейнов в условиях совместной работы теплонасосной установки и традиционного теплогенератора |
| publisher |
Інститут газу НАН України |
| publishDate |
2016 |
| topic_facet |
Энергосберегающие технологии |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/141955 |
| citation_txt |
Экономия топлива при теплоснабжении зданий закрытых плавательных бассейнов в условиях совместной работы теплонасосной установки и традиционного теплогенератора / В.Д. Петраш, А.А. Поломанный, Д.В. Басист // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2016. — № 2. — С. 32-36. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| series |
Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| work_keys_str_mv |
AT petrašvd ékonomiâtoplivapriteplosnabženiizdanijzakrytyhplavatelʹnyhbassejnovvusloviâhsovmestnojrabotyteplonasosnojustanovkiitradicionnogoteplogeneratora AT polomannyjaa ékonomiâtoplivapriteplosnabženiizdanijzakrytyhplavatelʹnyhbassejnovvusloviâhsovmestnojrabotyteplonasosnojustanovkiitradicionnogoteplogeneratora AT basistdv ékonomiâtoplivapriteplosnabženiizdanijzakrytyhplavatelʹnyhbassejnovvusloviâhsovmestnojrabotyteplonasosnojustanovkiitradicionnogoteplogeneratora |
| first_indexed |
2025-07-10T13:50:21Z |
| last_indexed |
2025-07-10T13:50:21Z |
| _version_ |
1837268124607447040 |
| fulltext |
Âûñîêîýôôåêòèâíîå òåïëîñíàáæåíèå ïëàâà-
òåëüíûõ áàññåéíîâ îïðåäåëÿåòñÿ óñëîâèÿìè
ýíåðãîýêîíîìè÷íîãî ïîòðåáëåíèÿ òåïëîòû â îá-
ùåì ïðîöåññå ïîääåðæàíèÿ óñòàíîâëåííîé òåì-
ïåðàòóðû âîäû â áàññåéíå è ìèêðîêëèìàòà â
ïîìåùåíèÿõ ñ ìíîãîêðàòíûì âîçäóõîîáìåíîì.
Íîðìèðóåìàÿ òåìïåðàòóðà âîäû â çàêðûòûõ è
îòêðûòûõ áàññåéíàõ äîëæíà ñîñòàâëÿòü ñîîò-
âåòñòâåííî 24 è 27 �Ñ [1], òåïëîâîé ïîòîê ñ ïî-
âåðõíîñòè áàññåéíà íàõîäèòñÿ â ïðåäåëàõ
250–500 Âò/ì2 ñîîòâåòñòâåííî ñ çàùèùåííîé è
îòêðûòîé ïîâåðõíîñòè âîäíîãî çåðêàëà. Ñóòî÷-
íûé ðàñõîä îòðàáîòàííûõ âîäíûõ ïîòîêîâ ñ ó÷å-
òîì èñïàðåíèÿ ñëåäóåò êîìïåíñèðîâàòü 10 %-ì
ïîñòóïëåíèåì ñâåæåé ÷àñòè âîäû îòíîñèòåëüíî
îáùåãî îáúåìà åå â áàññåéíå. Çàêîíîìåðíî, ÷òî
ðàñõîä íåïðåðûâíî óäàëÿåìîé âîäû ðàâåí ïîä-
ïèòî÷íîé ÷àñòè, êîòîðàÿ êîìïåíñèðóåò ñóììàð-
íûé ðàñõîä åå îáíîâëåíèÿ ñ ó÷åòîì èñïàðÿþ-
ùåéñÿ âëàãè è íåîáõîäèìîé äëÿ ñèñòåìû ãîðÿ÷å-
ãî âîäîñíàáæåíèÿ.
Îïðåäåëèì ýêîíîìèþ òîïëèâà ïðè òåïëî-
ñíàáæåíèè çäàíèé çàêðûòûõ ïëàâàòåëüíûõ
áàññåéíîâ â óñëîâèÿõ ñîâìåñòíîé ðàáîòû òåï-
ëîíàñîñíîé óñòàíîâêè è òðàäèöèîííîãî òåïëî-
ãåíåðàòîðà.
Íà ðèñ.1 ïðåäñòàâëåíà óñîâåðøåíñòâîâàí-
íàÿ ñõåìà òåïëîíàñîñíîé ñèñòåìû òåïëîñíàáæå-
íèÿ çàêðûòîãî ïëàâàòåëüíîãî áàññåéíà íà îñíî-
âå óòèëèçàöèè ýíåðãèè îòðàáîòàííûõ âîäíûõ è
âîçäóøíûõ ïîòîêîâ [1]. Ñèñòåìà ïîçâîëÿåò îä-
íîâðåìåííî è ïîïåðåìåííî óòèëèçèðîâàòü òåï-
ëîòó îòðàáîòàííûõ âîäíûõ è âîçäóøíûõ ïîòî-
êîâ âûòÿæíîé ñèñòåìû âåíòèëÿöèè (11). Ïðè
ðàáîòå ïëàâàòåëüíîãî áàññåéíà (10) óêàçàííûé
ðåæèì îáåñïå÷èâàåòñÿ çà ñ÷åò äâóõ ïàðàëëåëüíî
ðàáîòàþùèõ èñïàðèòåëåé (3, 4). Òðåõïîçèöèîí-
íîå óñòðîéñòâî (7) îáåñïå÷èâàåò àâòîìàòè÷åñêîå
ðàñïðåäåëåíèå ïîòîêîâ ðàáî÷åãî òåëà ìåæäó èñ-
ïàðèòåëÿìè, ïðåäîïðåäåëÿÿ ñîîòâåòñòâóþùèé
ðåæèì îòáîðà òåïëîòû â ðàáîòå ñèñòåìû â çàâè-
ñèìîñòè îò ñîîòíîøåíèÿ ðàñõîäîâ îòðàáîòàí-
íûõ íèçêîòåìïåðàòóðíûõ âîäíûõ è âîçäóøíûõ
ïîòîêîâ.
Ïðè ïðîõîæäåíèè îòðàáîòàííûõ âîäíûõ
ïîòîêîâ ÷åðåç èñïàðèòåëü (4) ïðîèñõîäèò îòáîð
òåïëîòû â ðåçóëüòàòå êèïåíèÿ ðàáî÷åãî òåëà
(ôðåîíà), öèðêóëèðóþùåãî â êîíòóðå òåïëîíà-
ñîñíîé óñòàíîâêè. Òàêèì æå îáðàçîì ïðîèñõî-
äèò ïîñëåäóþùèé îòáîð òåïëîòû èç óäàëÿåìîãî
âåíòèëÿöèîííîãî âîçäóõà ñ ïîìîùüþ êàëîðèôå-
32 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2016. ¹ 2
ÓÄÊ 697.4:536.7
Ïåòðàø Â.Ä., äîêò. òåõí. íàóê, ïðîô., Ïîëîìàííûé À.À., àñïèðàíò,
Áàñèñò Ä.Â., êàíä. òåõí. íàóê
Îäåññêàÿ ãîñóäàðñòâåííàÿ àêàäåìèÿ ñòðîèòåëüñòâà è àðõèòåêòóðû
óë. Äèäðèõñîíà, 4, 65029 Îäåññà, Óêðàèíà, e-mail: petrant@ukr.net
Ýêîíîìèÿ òîïëèâà ïðè òåïëîñíàáæåíèè çäàíèé
çàêðûòûõ ïëàâàòåëüíûõ áàññåéíîâ â óñëîâèÿõ
ñîâìåñòíîé ðàáîòû òåïëîíàñîñíîé óñòàíîâêè
è òðàäèöèîííîãî òåïëîãåíåðàòîðà
Âûñîêîýôôåêòèâíîå òåïëîñíàáæåíèå ïëàâàòåëüíûõ áàññåéíîâ îïðåäåëÿåòñÿ óñëîâèÿìè
ýíåðãîýêîíîìè÷íîãî ïîòðåáëåíèÿ òåïëîòû â îáùåì ïðîöåññå ïîääåðæàíèÿ óñòàíîâëåííîé
òåìïåðàòóðû âîäû â áàññåéíå è ìèêðîêëèìàòà â ïîìåùåíèÿõ ñ ìíîãîêðàòíûì âîçäóõîîá-
ìåíîì. Ðàçðàáîòàíà òåïëîíàñîñíàÿ ñèñòåìà äëÿ íàãðåâà ðàñõîäóåìîé âîäû â çäàíèè, êî-
òîðàÿ ïîçâîëÿåò îäíîâðåìåííî è ïîïåðåìåííî óòèëèçèðîâàòü òåïëîòó îòðàáîòàííûõ âîä-
íûõ è âîçäóøíûõ ïîòîêîâ âûòÿæíîé ñèñòåìû âåíòèëÿöèè. Äëÿ ïðåäëàãàåìîé ñèñòåìû íà
îñíîâå ðåçóëüòàòîâ èññëåäîâàíèÿ îïðåäåëåíà ýêîíîìèÿ òîïëèâà ïðè òåïëîñíàáæåíèè çäà-
íèé çàêðûòûõ ïëàâàòåëüíûõ áàññåéíîâ â óñëîâèÿõ ñîâìåñòíîé ðàáîòû òåïëîíàñîñíîé
óñòàíîâêè è òðàäèöèîííîãî òåïëîãåíåðàòîðà. Óñòàíîâëåíû çàâèñèìîñòè ýêîíîìèè ãàçîâî-
ãî òîïëèâà îò êîýôôèöèåíòà ïðåîáðàçîâàíèÿ, à òàêæå ìèíèìàëüíûõ çíà÷åíèé êîýôôèöè-
åíòîâ ïðåîáðàçîâàíèÿ îò ñòîèìîñòè ãàçîâîãî òîïëèâà ïðè ðàçëè÷íûõ òàðèôàõ íà ýëåêòðî-
ýíåðãèþ. Ïðè ñóùåñòâóþùåì ñîîòíîøåíèè ñòîèìîñòè ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè è ãàçîâîãî
òîïëèâà åãî ýêîíîìèÿ íàõîäèòñÿ â äèàïàçîíå 58–86 % äëÿ ðåàëüíî äîñòèæèìûõ çíà÷åíèé
êîýôôèöèåíòîâ ïðåîáðàçîâàíèÿ � = 4–6. Áèáë. 5, ðèñ. 3.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: òåïëîâûå íàñîñû, óòèëèçàöèÿ òåïëà, ýêîíîìèÿ òîïëèâà, òåïëî-
ñíàáæåíèå.
� Ïåòðàø Â.Ä., Ïîëîìàííûé À.À., Áàñèñò Ä.Â., 2016
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2016. ¹ 2 33
ðà (12) â èñïàðèòåëå (3). Ïîñëå îòáîðà óòèëèçè-
ðóåìîé òåïëîòû ïàðû ðàáî÷åãî òåëà ïîñòóïàþò â
êîìïðåññîð (5), ãäå ñæèìàþòñÿ ñ ïîâûøåíèåì
òåìïåðàòóðû. Çàòåì îíè ïîñëåäîâàòåëüíî ïîñòó-
ïàþò â ôîðêîíäåíñàòîð (2) è êîíäåíñàòîð (1),
ãäå ïðîèñõîäèò ïîñëåäîâàòåëüíîå èõ îõëàæäåíèå.
Äëÿ íàãðåâà ïîñòóïàþùåé â ïëàâàòåëüíûé
áàññåéí âîäû èñïîëüçóåòñÿ êîíäåíñàòîð (1), â
êîòîðîì îñóùåñòâëÿåòñÿ òàêæå ïðåäâàðèòåëü-
íûé íàãðåâ ÷àñòè âîäû äëÿ ñèñòåìû ãîðÿ÷åãî
âîäîñíàáæåíèÿ (8). Âîäà, ïîñòóïàþùàÿ èç õî-
çÿéñòâåííî-ïèòüåâîãî âîäîïðîâîäà, íàãðåâàåòñÿ
â êîíäåíñàòîðå, ïîñëå ÷åãî îäíà åå ÷àñòü ïîñòó-
ïàåò â ñèñòåìó ïîïîëíåíèÿ ïëàâàòåëüíîãî áàñ-
ñåéíà, à äðóãàÿ — â ôîðêîíäåíñàòîð äëÿ ïîñëå-
äóþùåãî äîãðåâà ïåðåä ïîñòóïëåíèåì â ñèñòåìó
ãîðÿ÷åãî âîäîñíàáæåíèÿ. Ïîñëå êîíäåíñàöèè â
îñíîâíîì êîíäåíñàòîðå (1) ðàáî÷åå òåëî äðîññå-
ëèðóåòñÿ, ïðîõîäÿ ÷åðåç ñîîòâåòñòâóþùèé âåí-
òèëü (6), à çàòåì íàïðàâëÿåòñÿ â èñïàðèòåëè
ïîñëå ðåãóëèðóþùåãî óñòðîéñòâà (7).
Î÷åâèäíî, ÷òî íàèáîëüøàÿ ýíåðãåòè÷åñêàÿ
ýôôåêòèâíîñòü îòáîðà òåïëîòû ìîæåò áûòü
îáåñïå÷åíà ïðè îäíîâðåìåííîé ðàáîòå èñïàðèòå-
ëåé È1 è È2 â ðàâíîçíà÷íûõ òåìïåðàòóðíûõ
óñëîâèÿõ ïðè âïîëíå îïðåäåëåííîì ñîîòíîøå-
íèè îòðàáîòàííûõ àíàëèçèðóåìûõ ïîòîêîâ ïî-
ñëå ñîîòâåòñòâóþùåé íàñòðîéêè ðåãóëÿòîðà ðàç-
íîñòè òåìïåðàòóð.
Îäíèì èç îñíîâíûõ ïîêàçàòåëåé ýíåðãåòè-
÷åñêîé ýôôåêòèâíîñòè ïðèìåíåíèÿ òåïëîíàñîñ-
íûõ óñòàíîâîê âìåñòî òåïëîãåíåðàòîðîâ â ñèñòå-
ìàõ òåïëîñíàáæåíèÿ ÿâëÿåòñÿ
ðàñõîä ïåðâè÷íîãî òîïëèâà.
Îïðåäåëèì óñëîâèÿ âûñîêîýô-
ôåêòèâíîé ðàáîòû òåïëîíàñîñ-
íîé óñòàíîâêè ñîâìåñòíî ñ òðà-
äèöèîííûì òåïëîãåíåðàòîðîì
â ñèñòåìå òåïëîñíàáæåíèÿ.
Òåïëîâàÿ ìîùíîñòü òðàäè-
öèîííîãî òåïëîãåíåðàòîðà Qê,
ðàáîòàþùåãî íà îðãàíè÷åñêîì
òîïëèâå ñ ðàñõîäîì Âê è òåï-
ëîòâîðíîé ñïîñîáíîñòüþ Qð
í ñ
êîýôôèöèåíòîì ïîëåçíîãî äåé-
ñòâèÿ �ê, ïðåäñòàâëÿåòñÿ â
òàêîì âèäå [2–4]:
Qê = Bê (Qí
ð /860) �ê . (1)
Íà ýòîé îñíîâå óäåëüíûé
ðàñõîä òîïëèâà Âê, íåîáõîäè-
ìûé äëÿ âûðàáîòêè 1 êÂò.÷
òåïëîâîé ýíåðãèè, îïðåäåëÿåò-
ñÿ â âèäå ñëåäóþùåãî ñîîòíî-
øåíèÿ:
bê = Bê/Qêîò = 860/(Qí
ð �ê). (2)
Ýëåêòðè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ Wòí, êîòîðàÿ íåîá-
õîäèìà äëÿ ðàáîòû êîìïðåññîðà òåïëîíàñîñíîé
óñòàíîâêè ìîùíîñòüþ Qòí äëÿ ãåíåðàöèè òåïëî-
âîãî ïîòîêà (Qòí = Qêîíä), îïðåäåëÿåòñÿ êîýô-
ôèöèåíòîì ïðåîáðàçîâàíèÿ �, ïîýòîìó
Wòí = Qòí/�. (3)
Ñòîèìîñòü Ñ ðàñõîäóåìîé ýëåêòðè÷åñêîé
ýíåðãèè Wòí çàâèñèò îò åå òàðèôà �ý
(ãðí/(êÂò.÷)) è îïðåäåëÿåòñÿ êàê C = Wòí �ý.
Îáû÷íî íà ÒÝÖ äëÿ âûðàáîòêè ýëåêòðè÷åñêîé
ýíåðãèè Wòí, çàòðà÷èâàåìîé â ðàáîòå êîìïðåñ-
ñîðà òåïëîâîãî íàñîñà, òðåáóåòñÿ ýêâèâàëåíò-
íûé ðàñõîä îðãàíè÷åñêîãî òîïëèâà Âýêâ, îïðå-
äåëÿåìûé çàâèñèìîñòüþ
Býêâ = Wòí (�ý/�òîï), (4)
ãäå �òîï — òàðèô íà òîïëèâî, êîòîðîå ñæèãàåòñÿ â
òåïëîãåíåðàòîðå ÒÝÖ, ãðí/í.ì3, ëèáî ãðí/êã ó.ò.
Ïðè ðàáîòå êîòëà è ðàáîòå òåïëîâîãî íàñî-
ñà óäåëüíûé ðàñõîä òîïëèâà, ïðèõîäÿùèéñÿ íà
åäèíèöó ãåíåðèðóåìîé òåïëîòû, îïðåäåëÿåòñÿ
àíàëîãè÷íî (2) ñ ó÷åòîì (3) â ñëåäóþùåì âèäå:
bòí = Býêâ/Qòí = Býêâ/(� Wòí) =
= (�ý/�òîï)/�. (5)
Ýôôåêòèâíîñòü ïðèìåíåíèÿ òåïëîâîãî íà-
ñîñà â êà÷åñòâå èñòî÷íèêà òåïëîòû ïî ñðàâíå-
Ðèñ.1. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà òåïëîíàñîñíîé ñèñòåìû òåïëîñíàáæåíèÿ çàêðûòîãî ïëà-
âàòåëüíîãî áàññåéíà: 1 — êîíäåíñàòîð; 2 — ôîðêîíäåíñàòîð; 3 — èñïàðèòåëü îòáîðà
òåïëîòû âåíòèëÿöèîííîãî âîçäóõà; 4 — èñïàðèòåëü îòáîðà òåïëîòû îòðàáîòàííûõ
âîäíûõ ïîòîêîâ; 5 — êîìïðåññîð; 6 — äðîññåëüíûé âåíòèëü; 7 — ðåãóëèðóþùåå óñò-
ðîéñòâî; 8 — ñèñòåìà ãîðÿ÷åãî âîäîñíàáæåíèÿ äóøåâûõ; 9 — ñèñòåìà íàïîëíåíèÿ
áàññåéíà; 10 — áàññåéí; 11 — ñèñòåìà âûòÿæíîé âåíòèëÿöèè; 12 — êàëîðèôåð.
íèþ ñ òðàäèöèîííûì òåïëîãåíåðàòîðîì ìîæåò
áûòü îïðåäåëåíà ïî ñòåïåíè çàìåùåíèÿ óäåëü-
íîãî ðàñõîäà òîïëèâà íà îñíîâå (2) è (5) â âè-
äå ñëåäóþùåãî ñîîòíîøåíèÿ:
�bòí–êîò = (bêîò – bòí)/bê =
= 1 – [(�ý/�òîï) (�ê/�) (Qí
ð/860)]. (6)
Ãðàôè÷åñêàÿ èíòåðïðåòàöèÿ ýôôåêòèâíîñòè
ïðèìåíåíèÿ òåïëîíàñîñíîé óñòàíîâêè â èíòåã-
ðèðîâàííîì âàðèàíòå ðàáîòû ñ òðàäèöèîííîé
êîòåëüíîé óñòàíîâêîé ïî ðàñõîäó ïåðâè÷íîãî
òîïëèâà, îïðåäåëÿåìîé íà îñíîâå óðàâíåíèÿ (6)
â çàâèñèìîñòè îò êîýôôèöèåíòà ïðåîáðàçîâà-
íèÿ, ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ.2.
 êà÷åñòâå èñõîäíûõ áûëè ïðèíÿòû ñëå-
äóþùèå äàííûå: �ý = 1,0 ãðí (0,04 äîëë.)/
1 êÂò.÷; �òîï = (100–400) äîëë./1000 íì3; Qð
í =
= 8100 êêàë/í.ì3; �ê = 0,92.
Èç àíàëèçà ãðàôè÷åñêèõ çàâèñèìîñòåé ñëåäó-
åò, ÷òî ýêîíîìèÿ òîïëèâà ïðè ñîâìåñòíîé ðàáîòå
òåïëîíàñîñíîé óñòàíîâêè ñ òðàäèöèîííûì òåïëîãå-
íåðàòîðîì ñóùåñòâåííî çàâèñèò îò êîýôôèöèåíòà
ïðåîáðàçîâàíèÿ è ñòîèìîñòè ïåðâè÷íîãî òîïëèâà.
Äëÿ ðåàëüíî äîñòèæèìûõ êîýôôèöèåíòîâ
ïðåîáðàçîâàíèÿ � = 4–6 [1] â ïðîöåññå óòèëèçà-
öèè òåïëîòû ñ èìåþùèìñÿ òåìïåðàòóðíûì
óðîâíåì îòðàáîòàííûõ âîäíûõ è âîçäóøíûõ
ïîòîêîâ (15–20) �Ñ, íàïðèìåð, äëÿ íàãðåâà âî-
äû â çäàíèÿõ çàêðûòûõ ïëàâàòåëüíûõ áàññåé-
íîâ ýêîíîìèÿ òîïëèâà ñîñòàâëÿåò�b = (58–86)%
ïðè ñòîèìîñòè åãî (200–400) äîëë./1000 í.ì3
ãàçà, ñîïðîâîæäàþùàÿñÿ ñîîòâåòñòâóþùèì ñíè-
æåíèåì ãàçîïûëåâûõ è òåïëîâûõ âûáðîñîâ â
îêðóæàþùóþ ñðåäó [5].
Èç çàâèñèìîñòè (6) ñëåäóåò, ÷òî ðàâåíñòâî
óäåëüíûõ ðàñõîäîâ òîïëèâà â ñèñòåìàõ òåïëî-
ñíàáæåíèÿ îò òðàäèöèîííîé òåïëîãåíåðèðóþ-
ùåé è òåïëîíàñîñíîé óñòàíîâêè (bêîò = bòí)
äîñòèãàåòñÿ ïðè ìèíèìàëüíîì çíà÷åíèè êîýô-
ôèöèåíòà ïðåîáðàçîâàíèÿ, êîòîðûé ïðåäñòàâëÿ-
åòñÿ â âèäå
�min = (�ý �ê Qí
ð)/(�òîï · 860). (7)
Íà ðèñ.3 ïðåäñòàâëåíû ìèíèìàëüíûå çíà-
÷åíèÿ êîýôôèöèåíòà ïðåîáðàçîâàíèÿ ñîãëàñíî
(7) â çàâèñèìîñòè îò ñòîèìîñòè ãàçîîáðàçíîãî
òîïëèâà ïðè ðàçëè÷íûõ òàðèôàõ íà ýëåêòðè÷å-
ñêóþ ýíåðãèþ. Èç ãðàôèêîâ ñëåäóåò, ÷òî ñ ïî-
âûøåíèåì ñòîèìîñòè ãàçîâîãî òîïëèâà ïðè íå-
èçìåííîì òàðèôå íà ýëåêòðè÷åñêóþ ýíåðãèþ
çíà÷åíèÿ ìèíèìàëüíûõ êîýôôèöèåíòîâ ïðåîá-
ðàçîâàíèÿ ñóùåñòâåííî ñíèæàþòñÿ. Òàêæå î÷å-
âèäíî, ÷òî ñ ïðèáëèæåíèåì � � 1 âîçðàñòàåò
íåîáõîäèìîñòü ïðÿìîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ ýëåê-
òðè÷åñêîé ýíåðãèè â òåïëîâóþ ëèáî ïðèìåíåíèÿ
òðàäèöèîííûõ êîòåëüíûõ äëÿ öåíòðàëüíîãî è
ìåñòíîãî òåïëîñíàáæåíèÿ.
Åñëè ýëåêòðè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ, ïîòðåáëÿåìàÿ
òåïëîíàñîñíîé óñòàíîâêîé, âûðàáàòûâàåòñÿ íà
ÒÝÑ ñ ÊÏÄ �ý ïðè èñïîëüçîâàíèè òîãî æå òîï-
ëèâà, ÷òî è â òðàäèöèîííîé êîòåëüíîé, ñ ñåáå-
ñòîèìîñòüþ �ý = �òîï [860/(�ý Qí
ð)], òî ýôôåê-
òèâíîñòü äîñòèãàåìîãî ñíèæåíèÿ óäåëüíîãî ðàñ-
õîäà òîïëèâà â ðàáîòå òåïëîâîãî íàñîñà ïî
ñðàâíåíèþ ñ ÒÝÑ ïðåäñòàâëÿåòñÿ â âèäå ñëå-
äóþùåé çàâèñèìîñòè:
�bòí–òýñ = 1 – [(�ê/�ý) �]. (8)
Èç óðàâíåíèÿ (8) ñëåäóåò, ÷òî â òåïëîíà-
ñîñíîé ñèñòåìå òåïëîñíàáæåíèÿ, ðàáîòàþùåé
ñîâìåñòíî ñ òðàäèöèîííûì êîòëîì, ðàâíîçíà÷-
íûé óäåëüíûé ðàñõîä òîïëèâà íà åäèíèöó ãåíå-
ðèðóåìîé òåïëîòû ìîæåò áûòü îáåñïå÷åí ïðè
ìèíèìàëüíîì êîýôôèöèåíòå ïðåîáðàçîâàíèÿ,
êîòîðûé îïðåäåëÿåòñÿ ñîîòíîøåíèåì
�min= �ê/�ý. (9)
34 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2016. ¹ 2
Ðèñ.2. Çàâèñèìîñòè ýêîíîìèè ãàçîâîãî òîïëèâà îò êîýôôèöè-
åíòà ïðåîáðàçîâàíèÿ ïðè ñîâìåñòíîé ðàáîòå òåïëîíàñîñíîé óñ-
òàíîâêè ñ òðàäèöèîííûì òåïëîãåíåðàòîðîì, äîëë./1000 íì3:
1 — 100; 2 — 200; 3 — 300; 4 —400.
Ðèñ.3. Çàâèñèìîñòü ìèíèìàëüíûõ çíà÷åíèé êîýôôèöèåíòîâ
ïðåîáðàçîâàíèÿ îò ñòîèìîñòè ãàçîîáðàçíîãî òîïëèâà �ý ïðè ðàç-
ëè÷íûõ òàðèôàõ íà ýëåêòðîýíåðãèþ, ãðí/êÂò.÷ (äîëë./êÂò.÷):
1 — 0,5 (0,02); 2 — 1,0 (0,04); 3 — 2,0 (0,08).
1
2
3
1
2
3
4
Âûâîäû
Ýêîíîìèÿ òîïëèâà â ñîâìåñòíîé ðàáîòå òåï-
ëîíàñîñíîé óñòàíîâêè ñ òðàäèöèîííûì òåïëîãå-
íåðàòîðîì îïðåäåëÿåòñÿ ïðåæäå âñåãî ñòîèìî-
ñòüþ òîïëèâà, êîýôôèöèåíòîì ïðåîáðàçîâàíèÿ
è ñîîòíîøåíèåì ñòîèìîñòè ýëåêòðè÷åñêîé ýíåð-
ãèè è ãàçîâîãî òîïëèâà, à òàêæå ÊÏÄ êîòåëü-
íîé, ðàáîòàþùåé â êà÷åñòâå äîïîëíèòåëüíîãî
èñòî÷íèêà ýíåðãèè.
Ïðè ñóùåñòâóþùåì ñîîòíîøåíèè ñòîèìîñòè
ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè è ãàçîâîãî òîïëèâà åãî
ýêîíîìèÿ íàõîäèòñÿ â äèàïàçîíå 58–86 % äëÿ
ðåàëüíî äîñòèæèìûõ çíà÷åíèé êîýôôèöèåíòîâ
ïðåîáðàçîâàíèÿ � = 4–6, ïðåæäå âñåãî äëÿ òåï-
ëîíàñîñíûõ ñèñòåì óòèëèçàöèè òåïëîòû íèçêî-
ïîòåíöèàëüíûõ èñòî÷íèêîâ ñ ïîâûøåííîé òåì-
ïåðàòóðîé, à èìåííî: óäàëÿåìîãî âåíòèëÿöèîí-
íîãî âîçäóõà è ñòî÷íûõ âîä çäàíèé êðûòûõ
áàññåéíîâ, ïðà÷å÷íûõ è ïðåäïðèÿòèé îáùåñò-
âåííîãî ïèòàíèÿ.
Ðåêîìåíäóåìûå â ÄÑÒÓ Á Â.2.5-44:2010
(Ïðîåêòèðîâàíèå ñèñòåì îòîïëåíèÿ çäàíèé ñ òå-
ïëîâûìè íàñîñàìè. — Êè¿â : ̳íåíåãðîáóä Óê-
ðà¿íè, 2010. — 57 ñ.) ìèíèìàëüíûå çíà÷åíèÿ
êîýôôèöèåíòîâ ïðåîáðàçîâàíèÿ íåäîñòàòî÷íî
îáîñíîâàíû â ÷àñòè öåíû òîïëèâà, à òàêæå ó÷å-
òà èçìåíÿþùåãîñÿ ñîîòíîøåíèÿ ñòîèìîñòè ýëåê-
òðè÷åñêîé è òåïëîâîé ýíåðãèè, â ñâÿçè ñ ÷åì öå-
ëåñîîáðàçíî ðàññìàòðèâàòü èõ òîëüêî êàê ìèíè-
ìàëüíî íåîáõîäèìûå, íî íåäîñòàòî÷íûå ïîêàçà-
òåëè äëÿ ýêîíîìèè òîïëèâà ñ èñïîëüçîâàíèåì
àíàëèçèðóåìûõ ñèñòåì òåïëîñíàáæåíèÿ.
Ñïèñîê ëèòåðàòóðû
1. Ïåòðàø Â.Ä., Ïîëîìàííûé À.À. Òåïëîñíàáæåíèå
ïëàâàòåëüíûõ áàññåéíîâ íà îñíîâå ïàðîêîìïðåñ-
ñîðíîé òðàíñôîðìàöèè óòèëèçèðîâàííîé òåïëîòû
îòðàáîòàííûõ âîäíûõ è âîçäóøíûõ ïîòîêîâ //
Åíåðãîåôåêòèâí³ñòü â áóä³âíèöòâ³ òà àðõ³òåêòóð³ :
Íàóê.-òåõí. çá. Êè¿â. íàö. óí-òà áóä³âíèöòâà ³
àðõ³òåêòóðè. — 2015. — Âèï. 7. — Ñ. 198–204.
2. Ïåòðàø Â.Ä. Òåïëîíàñîñíûå ñèñòåìû òåïëîñíàáæå-
íèÿ. — Îäåññà : Òèïîãðàôèÿ «ÂÌ», 2014. —
456 c.
3. Ïåòðàø Â.Ä., Ñîðîêèíà È.Â., Ïîëîìàííûé À.À.
Ñðàâíèòåëüíûé àíàëèç ýíåðãåòè÷åñêîé ýôôåêòèâ-
íîñòè óòèëèçàöèè òåïëîòû óäàëÿåìîãî âåíòèëÿöè-
îííîãî âîçäóõà // ³ñí. Îäåñ. äåðæ. àêàä.
áóä-âà ³ àðõ³òåêòóðè. — 2010. — Âèï. 37. —
Ñ. 350–379.
4. Êëèìåíêî Â.Í. Íåêîòîðûå îñîáåííîñòè ïðèìåíå-
íèÿ ïàðîêîìïðåññîðíûõ òåïëîâûõ íàñîñîâ äëÿ
óòèëèçàöèè ñáðîñíîé òåïëîòû îòîïèòåëüíûõ êîò-
ëîâ // Ïðîì. òåïëîòåõíèêà. — 2011. — Ò. 33,
¹ 5. — Ñ. 42–48.
5. Ãîðøêîâ Â.Ã. Òåïëîâûå íàñîñû. Àíàëèòè÷åñêèé îá-
çîð // Ïðèìåíåíèå òåïëîâûõ íàcîñîâ â Ðîññèè :
Ñïðàâ. ïðîì. îáîðóäîâàíèÿ. — 2005. — ¹ 4. —
Ñ. 148–175.
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 10.05.16
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2016. ¹ 2 35
Ïåòðàø Â.Ä., äîêò. òåõí. íàóê, ïðîô., Ïîëîìàííèé Î.À., àñï³ðàíò,
Áàñèñò Ä.Â., êàíä. òåõí. íàóê
Îäåñüêà äåðæàâíà àêàäåì³ÿ áóä³âíèöòâà òà àðõ³òåêòóðè
âóë. ijäð³õñîíà, 4, 65029 Îäåñà, Óêðà¿íà, e-mail: petrant@ukr.net
Åêîíîì³ÿ ïàëèâà ïðè òåïëîïîñòà÷àíí³ áóäèíê³â
êðèòèõ ïëàâàëüíèõ áàñåéí³â â óìîâàõ ñï³ëüíî¿ ðîáîòè
òåïëîíàñîñíî¿ óñòàíîâêè òà òðàäèö³éíîãî òåïëîãåíåðàòîðà
Âèñîêîåôåêòèâíå òåïëîïîñòà÷àííÿ ïëàâàëüíèõ áàñåéí³â âèçíà÷àºòüñÿ óìîâàìè åíåð-
ãîåêîíîì³÷íîãî ñïîæèâàííÿ òåïëîòè â çàãàëüíîìó ïðîöåñ³ ï³äòðèìêè çàäàíî¿ òåìïåðà-
òóðè âîäè â áàñåéí³ òà ì³êðîêë³ìàòó â ïðèì³ùåííÿõ ç áàãàòîðàçîâèì ïîâ³òðîîáì³íîì.
Ðîçðîáëåíî òåïëîíàñîñíó ñèñòåìó äëÿ íàãð³âó âîäè, ùî âèòðà÷àºòüñÿ â áóä³âë³, ÿêà
äຠçìîãó îäíî÷àñíî òà ïî ÷åðç³ óòèë³çóâàòè òåïëîòó â³äïðàöüîâàíèõ âîäíèõ òà
ïîâ³òðÿíèõ ïîòîê³â âèòÿæíî¿ ñèñòåìè âåíòèëÿö³¿. Äëÿ çàïðîïîíîâàíî¿ ñèñòåìè íà îñ-
íîâ³ ðåçóëüòàò³â äîñë³äæåííÿ âèçíà÷åíî åêîíîì³þ ïàëèâà ïðè òåïëîïîñòà÷àíí³
áóä³âåëü çàêðèòèõ ïëàâàëüíèõ áàñåéí³â â óìîâàõ ñï³ëüíî¿ ðîáîòè òåïëîíàñîñíî¿ óñòà-
íîâêè òà òðàäèö³éíîãî òåïëîãåíåðàòîðà. Âñòàíîâëåíî çàëåæíîñò³ åêîíî쳿 ãàçîâîãî ïà-
ëèâà â³ä êîåô³ö³ºíòà ïåðåòâîðåííÿ, à òàêîæ ì³í³ìàëüíèõ çíà÷åíü êîåô³ö³ºíò³â ïåðå-
òâîðåííÿ â³ä âàðòîñò³ ãàçîâîãî ïàëèâà ïðè ð³çíèõ òàðèôàõ íà åëåêòðîåíåðã³þ. Ïðè
³ñíóþ÷îìó ñï³ââ³äíîøåíí³ âàðòîñò³ åëåêòðè÷íî¿ åíåð㳿 òà ãàçîâîãî ïàëèâà éîãî åêî-
íîì³ÿ çíàõîäèòüñÿ â ä³àïàçîí³ 58–86 % äëÿ ðåàëüíî äîñÿæíèõ çíà÷åíü êîåô³ö³ºíò³â
ïåðåòâîðåííÿ � = 4–6. Á³áë. 5, ðèñ. 3.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: òåïëîâ³ íàñîñè, óòèë³çàö³ÿ òåïëà, åêîíîì³ÿ ïàëèâà, òåïëîïîñòà÷àííÿ.
References
1. Petrash V.D. Polomannyj A.A. Teplosnabzhenie
plavatel’nyh bassejnov na osnove parokompres- sornoj
transformacii utilizirovannoj teploty otrabotannyh
vodnyh i vozdushnyh potokov. Energoefektivn³st’ v
bud³vnictv³ ta arh³tektury, Naukovo-tehn³chnij
zb³rnik Kyi’vs’kogo nacional’nogo universytetu
budivnyctva ta arhitektury, 2015, Iss. 7, pp. 198–
204. (Rus.)
2. Petrash V.D. Teplonasosnye sistemy teplosnabzhe-
nija, Odessa : Tipografija «VMV», 2014, 456 pp.
(Rus.)
3. Petrash V.D., Sorokina I.V., Polomannyj A.A.
Sravnitel’nyj analiz jenergeticheskoj jeffektivnosti
utilizacii teploty udaljaemogo ventiljacionnogo
vozduha, V³snik Odes’koi’ derzhavnoi’ akademii’
budivnyctva i arhitektury, 2010, Iss. 37, pp. 350–
379. (Rus.)
4. Klimenko V.N. Nekotorye osobennosti primenenija
parokompressornyh teplovyh nasosov dlja utilizacii
sbrosnoj teploty otopitel’nyh kotlov, Promyshlen-
naja teplotehnika, 2011, 33 (5), pp. 42–48. (Rus.)
5. Gorshkov V.G. Teplovye nasosy. Analiticheskij
obzor, Primenenie teplovyh nasosov v Rossii :
Spravochnik promyshlennogo oborudovanija, 2005,
(4), pp. 148–175. (Rus.)
Received May 10, 2016
36 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2016. ¹ 2
Petrash V.D., Doctor of Technical Sciences, Professor,
Polomanniy A.A., PhD Student, Basist D.V., Candidate of Technical Sciences
Odessa State Academy of Construction and Architecture
4, Didrihson Str., 65029 Odessa, Ukraine, e-mail: petrant@ukr.net
Fuel Economy During Heat Supply for Buildings
with Indoor Swimming Pools under the Conditions
of Joint Operation of Heat Pump Plant
and Standard Heat Generator
High-performance heat supply for swimming pools is determined by conditions of
energy-saving heat consumption within the whole process of maintaining the set tem-
perature of water in the swimming pool and environment in rooms with multi-stage
air exchange. The authors have developed the heat pump system to heat the water
consumed in the building, which allows both simultaneously and alternately recover-
ing the heat of waste water and air flows of exhaust system of ventilation. The fuel
economy during heat supply for buildings with indoor swimming pools under the con-
ditions of joint operation of heat pump plant and standard heat generator was deter-
mined for the suggested system on the basis of research results. The dependencies of
gas fuel economy on conversion ratio as well as minimal values of conversion ratios on
gas fuel cost are determined at different electricity tariffs. Taking into account cur-
rent ratio of electricity costs and gas fuel costs the economy is about 58–86 % for re-
alistically reachable values of conversion ratios � 4–
� Bibl. 5, Fig. 3.
Key words: heat pumps, heat recovery, fuel economy, heat supply.
|