ІЗОЕНТРОПІЙНА ЕФЕКТИВНІСТЬ КОМПРЕСОРА ТЕПЛОВОГО НАСОСА ТИПУ «ПОВІТРЯ–ПОВІТРЯ»
DOI:
https://doi.org/10.31649/1997-9266-2026-184-1-55-60Ключові слова:
тепловий насос «повітря–повітря», методика оцінювання енергетичної ефективності, коефіцієнт перетворення, ізоентропійна ефективністьАнотація
Зазначено, що проблема енергоефективного теплопостачання в зимовий період і забезпечення кондиціювання влітку є однією з ключових у світовому енергетичному секторі, адже саме ця галузь споживає понад половину первинних енергоресурсів. За таких умов повітряні реверсивні теплові насоси розглядаються як перспективне рішення для житлових і комерційних будівель завдяки універсальності, високій енергоефективності та використанню відновлюваного джерела енергії — теплоти атмосферного повітря.
Оскільки ключовим показником ефективності теплового насоса є коефіцієнт перетворення, важливим стає достовірне визначення ізоентропійної ефективності компресора, яка істотно впливає на споживання електричної енергії та термодинамічні показники циклу. У реальних умовах експлуатації компресор працює зі змінними навантаженнями, тисками і температурами, що унеможливлює використання сталого значення ізоентропійного ККД для коректного оцінювання енергетичних характеристик системи. Проаналізовано фактори, які впливають на ізоентропійну ефективність компресора теплового насоса.
В статті описано експериментальний стенд та методика визначення енергоефективності теплового насоса типу «повітря–повітря» з урахуванням енергоспоживання вентиляторів внутрішнього та зовнішнього блоків. На основі виміряних значень тисків і температур холодоагента R410а та повітря у випарнику і конденсаторі отримані експериментальні дані щодо ізоентропійної ефективності ротаційного компресора реверсивного теплового насоса «повітря–повітря». Проведено порівняння отриманих результатів з поліноміальними кореляціями, опублікованими іншими авторами, яке дозволило встановити, що ці поліноміальні моделі мають задовільну відповідність отриманим результатам експериментів, але точність моделі залежить від типу холодоагента, конструкції компресора та умов експлуатації.
Посилання
H. Oliinyk, “Study of the efficiency of using a heat pump in the heat supply system of a private house,” Вісник Тернопільського національного технічного університету, № 3, c. 14-20, 2022. https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2022.03.014 .
G. Murano, et al., “Energy Potential of Existing Reversible Air-to-Air Heat Pumps for Residential Heating,” Sustainability, vol. 6047, no. 16 (14), 2024. https://doi.org/10.3390/su16146047 .
Z. Xinhui, et al., “Experimental Study on Heating Performance of Air – source Heat Pump with Water Tank for Thermal Energy Storage,” in 2017 10th International Symposium on Heating, Ventilation and Air Conditioning, 2017, vol. 205. pp. 2055-2062. https://www.researchgate.net/publication/320762602 .
V. Andreas, et al., “Data-driven compressor performance maps and cost correlations for small-scale heat-pumping applications,” Energy, vol. 291. March 2024. https://doi.org/10.1016/j.energy.2023.130171 .
Handbook of Energy Efficiency in Buildings. 2019. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-812817-6.00040-1 .
Chunling Wu, et al. “Low-temperature air source heat pump system for heating in severely cold area: Long-term applicability evaluation,” Building and Environment, vol. 208. January 2022. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2021.108594 .
Д. В. Степанов, і Д. М., Резидент, «Експериментальний стенд для дослідження енергетичної ефективності теплового насоса типу «повітря-повітря,» на Енергоефективність в галузях економіки України, Міжнар. наук.-техн. конф. Вінниця, 2023. https://conferences.vntu.edu.ua/index.php/egeu/egeu2023/paper/view/19406/16085 .
D. Gibb, et al., “Coming in from the cold: Heat pump efficiency at low temperatures,” Joule, vol. 7. рр. 1939-1942, September 2023. https://doi.org/10.1016/j.joule.2023.08.005 .
F. Ransy, et al., “Performances of a simple exhaust mechanical ventilation coupled to a mini heat pump: modeling and experimental investigations,” in 36th AIVC Conference, 2015. https://www.researchgate.net/publication/289442374 .
C Keith Rice, “The ORNL Modulating Heat Pump Design Tool – Mark IV User’s Guide,” Technical Report. May 1991. http://doi.org/10.2172/814355 .
##submission.downloads##
-
pdf
Завантажень: 0
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).
