Analysis of the efficiency of the bivalent parallel mode of operation of heat pumps in an individual residential building: a study of the operating modes of the heat supply system

• Autorzy: Babayeva Sevinj , Nasirov Shukur

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2024.09.46

Warianty tytułu

PL

Analiza efektywności biwalentnego, równoległego trybu pracy pomp ciepła w indywidualnym budynku mieszkalnym: badanie trybów pracy systemu zaopatrzenia w ciepło

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article uses computer modeling to study the use of ground heat pumps from alternative energy sources in the heat supply of the city of Kelbajar. For this purpose, the experience of developed countries was studied and a diagram of the heat supply system of the object under study was selected using computer modeling. The bivalent-parallel operating mode of the heat pump system was adopted and studied, and the conversion coefficient of the heat pump was calculated. The storage tank and its parameters for heat accumulation are selected. An auxiliary boiler was selected to meet the heating demand during the peak period and its characteristic parameters were determined. A solar collector was used as an additional heat source. The quantity, geometric dimensions and other parameters of the solar collector have been determined. The characteristics of the soil probe are given in the table. It is accepted that the working fluid of the probe is a 25% water-glycol solution. The temperature of the soil around the probe, the temperature of the working fluid at the inlet and outlet of the heat pump are determined and specified in the form of a graph. For the heating system, the heat load of the heat pump, solar collector, auxiliary boiler into the system and the conversion coefficient of the heat pump are graphically shown. As a result of the simulation, the energy produced (annual), losses (annual), energy used (annual), solar circuit, the required power and presented in the form of a table. The influence of the heat pump system on the environment is studied and it is shown that it is an environmentally friendly heat and cold supply system.

PL

W artykule wykorzystano modelowanie komputerowe do zbadania zastosowania gruntowych pomp ciepła wykorzystujących alternatywne źródła energii w zaopatrzeniu w ciepło miasta Kelbajar. W tym celu wykorzystano doświadczenia krajów rozwiniętych i za pomocą modelowania komputerowego wybrano schemat systemu zaopatrzenia w ciepło badanego obiektu. Przyjęto i zbadano biwalentno-równoległy tryb pracy układu pompy ciepła oraz obliczono współczynnik konwersji pompy ciepła. Dobiera się zasobnik i jego parametry akumulacji ciepła. Do zaspokojenia zapotrzebowania na ciepło w okresie szczytowym dobrano kocioł pomocniczy i określono jego parametry charakterystyczne. Jako dodatkowe źródło ciepła zastosowano kolektor słoneczny. Określono ilość, wymiary geometryczne i inne parametry kolektora słonecznego. Charakterystykę sondy gruntowej podano w tabeli. Przyjmuje się, że czynnikiem roboczym sondy jest 25% roztwór wody i glikolu.Temperaturę gruntu wokół sondy, temperaturę płynu roboczego na wlocie i wylocie pompy ciepła określa się i podaje w postaci wykresu. Dla układu grzewczego przedstawiono graficznie obciążenie cieplne pompy ciepła, kolektora słonecznego, kotła pomocniczego w systemie oraz współczynnik konwersji pompy ciepła.W wyniku symulacji wytworzona energia (rocznie), straty (rocznie) ), zużytą energię (rocznie), obwód fotowoltaiczny, wymaganą moc i przedstawiono w formie tabeli.Bada się wpływ systemu pompy ciepła na środowisko i wykazano, że jest to przyjazny dla środowiska system zaopatrzenia w ciepło i chłód.

Słowa kluczowe

EN

heat supply; heat pump; bivalent-parallel mode; soil probe; solar collector; computer modelling; storage tank

PL

zaopatrzenie w ciepło; pompa ciepła; tryb biwalentno-równoległy; sonda glebowa; kolektor słoneczny; modelowanie komputerowe; zbiornik akumulacyjny

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 100, nr 9
• Strony: 235--238
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Babayeva Sevinj

• Azerbaijan State Oil and Industry University

• https://orcid.org/0000-0002-9334-5483

autor

Nasirov Shukur

• Azerbaijan State Oil and Industry University

• https://orcid.org/0000-0001-6421-7549

Bibliografia

• [1] Sheryazov S.K., Ptashkina-Girina O.S. Use of renewable sources in agriculture: textbook. allowance for universities. Chelyabinsk: ChGAA, 2013. 280 p.
• [2] Sheryazov S.K., Doskenov A.Kh., Polivoda D.A. Use of a heat pump installation in a solar heating system // Achievements of science - agro-industrial production: materials of LVinternational. scientific-technical conf. Part 3. Chelyabinsk: YuUrGAU, 2016. pp. 236–240.
• [3] DIN V 4701-10:2003-08 Energetische Bewertung heiz- und raumlufttechnischer Anlagen Teil 10: Heizung, Trinkwassererwärmung, Lüftung
• [4] Industrial heat power engineering and heating engineering: Directory / edited by. Ed. A.V. Klimenko, V.M. Zorina. M., 2004. 632 p. Book 4.
• [5] Maksimov V.I., Salum A. Mathematical modeling of heat transfer processes during the operation of heat pump systems using geothermal energy // Izv. Tomsk Polytechnic un-ta. Georesource Engineering. - 2019. - T.330, N 4. - P.126-135.
• [6] Ground-source heat pump systems the European experienceLadislaus Rybach1 and Burkhard Sanner21Institute of Geophysics ETH, GH-8093 Zurich, Switzerland2Institute of Applied Geosciences, Justus-Liebig-University, D-35390 Giessen, Germany (8) (PDF) Ground-Source Heat Pump Systems-The European Experience. Availablefrom:https://www.researchgate.net/publication/246344083_Ground-Source_Heat_Pump_Systems-The_European_Experience
• [7] Heatpums – technology and environmental impact July 2005: Part 1
• [8] Heat Pumps Integrating technologies to decarbonise heating and cooling. Autumn 2018.
• [9] Heat pump manufacturing supply chain research project finalreport Research carried out by Eunomia Research & Consulting Ltd on behalf of the Department for Business, Energy and Industrial Strategy November 2020
• [10] Babayeva S.Sh., Aliyev P.E. "Ways of increasing the efficiency of heat pumps" International conference on energy of futures challenges and opportunities. ICEFCO 2018. Baku p. 84
• [11] Mammadeva C.P., Abasov Z.Y, Babayeva S.Ş. "Investigation of the use of regenerative energy of geothermal waters" International conference on energy of futures challenges and opportunities. ICEFCO 2018. Baku, page 31
• [12] Babayeva S.S. Safarov C.T. Hassel E.P. "Chemical analysis of geothermal waters of Guba region of Azerbaijan" ELECTRO scientific-industrial journal Volume 9, No. 2, BAKU-2019, p. 44-55
• [13] Sevinj Babayeva, Gulshen Aliyeva, "Thermophysical properties of geothermal waters of Azerbaijan" 9th Rostocker International Conference: "Technıcal thermodynamıcs: thermophysıcal propertıes and energy systems" THERMAM 2020 15th October 2020
• [14] Babayeva S. Sh. Babayev N.I "Geothermal waters of the GubaKhachmaz zone and forecasting their use in thermal energy" PROBLEMS OF ENERGY scientific and technical journal No. 1, 2020, Baku
• [15] Babayeva S. Sh." Research of Carli geothermal water and forecasts of its use. PROBLEMS OF ENERGY scientific and technical magazine No. 4, 2020, Baku, p. 10-16
• [16] Gasanov V.G., Mamedov N.Ya., Aliyev N.S., Zeynalova A.B., Aliyeva G.R., Babaeva S.Sh., Gasanov Yu.N., Imanova A.Y. "Investigation of alternative energy processes based on the technological platform of heat pumps" XV International scientific-technical conference on "WATER TRANSPORT PROBLEMS" BAKI-2020
• [17] Babayeva S. SH. Determination of density dependence on temperature of geothermal waters of Jarlı Kurdamir region of Azerbaijan. PROBLEMS OF ENERGY scientific and technical journal No. 1, 2021, Baku, p. 103-108
• [18] Sevinj Babayeva, Gulbaniz Gadirova, Javid Safarov “Thermophysical and chemical properties of geothermal and mineral waters of Azerbaijan” THERMAM 2021 10th Rostocker International Conference: “Technical Thermodynamics: Thermophysical Properties and Energy Systems” Institute of Technical Thermodynamics University of Rostock, Rostock, Germany September 9th-10th, 2021,səh70
• [19] Babayeva S.S. Prediction of its use in alternative energy and heat energy in Karabakh. PROBLEMS OF ENERGY. scientific and technical journal No. 1, 2021, Baku, 42-50

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).