Система опалення приватного будинку на основі теплового насосу та фотоелектростанції
DOI:
https://doi.org/10.31548/energiya2(66).2023.063Анотація
В Україні теплопостачання є найбільш енерговитратною галуззю. Причиною цього є велика кількість будівель, побудованих з дотриманням низького рівня теплової ізоляції, застаріле теплоенергетичне обладнання та інфраструктура, а також низький рівень впровадження опалювальних систем на основі відновлюваних джерел енергії. Теплові насоси є однією з альтернатив котлам на викопному паливі для використання в системах домашнього опалення. Задача оптимізації функціонування систем опалення на основі теплових насосів має практичну значимість, оскільки її вирішення потенційно дозволить досягти кількох енергетичних ефектів, серед яких зниження експлуатаційних витрат, а також збільшення рівня автономності системи опалення у разі забезпечення електроенергією від автономної фотоелектростанції.
У статті наведені результати математичного моделювання системи опалення приватного будинку на основі теплового насосу, акумулятора теплової енергії та фотоелектростанції у програмному середовищі MATLAB/SIMULINK. Модель створена з метою дослідження системи опалення приватного будинку з використанням відновлюваних джерел енергії шляхом структурного імітаційного моделювання та проведення порівняльного аналізу способів її керування для трьох варіантів (способів): «реакційного», «економічного» та «автономного». Встановлено, що середньорічні експлуатаційні витрати при «економічному» способі керування знизилися на 22% порівняно із «реакційним» способом керування. При застосуванні «автономного» способу керування річне забезпечення системи за рахунок фотогенерації збільшилося на 4 8%.
Ключові слова: тепловий насос, відновлювані джерела енергії, фотоелектростанція
Посилання
EU Commission. Towards a smart, efficient and sustainable heating and cooling sector. Brussels, 2016. Available at: https://ec.europa.eu/commission/presscorner/api/files/document/print/en/memo_16_311/MEMO_16_311_EN.pdf
Renaldi, R, Kiprakis, A, Friedrich, D. (2017). An optimisation framework for thermal energy storage integration in a residential heat pump heating system. Appl Energy, 186(3), 520–59.
DBN В.2.6-31:2021. THERMAL INSULATION AND ENERGY EFFICIENCY OF BUILDINGS. Valid from 2022-09-01. Kyiv : “UKRARKHBUDINFORM“, 2022. 23 p.
Ma T, Wu J, Hao L. (2017). Energy flow modeling and optimal operation analysis of the micro energy grid based on energy hub. Energy Convers Manag, 133, 292–306.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
