Проектування систем забезпечення мікроклімату у спортивно- оздоровчому комплексі з кафе-баром у м. Тернопіль з можливістю застосування теплового насосу типу повітря-вода
Автор: Демчук Назар Юрійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Теплогазопостачання і вентиляція
Інститут: Інститут будівництва та інженерних систем
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2022-2023 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: У даній магістерській кваліфікаційній роботі розроблено проект системи опалення, системи гарячого водопостачання та вентиляції у спортивно-оздоровчому комплексі з кафе-баром у місті Тернопіль з можливістю застосування теплового насосу типу повітря-вода. Тепловий насос «повітря-вода» – ще один тип теплових насосів, які забезпечують не лише опалення приміщення, але й кондиціонування. Тепловий насос «повітря-вода» – це інноваційна система рециркуляції енергії, яка зменшує навантаження на навколишнє середовище, при цьому, повторно використовує тепло, яке і так виробляється в повсякденному житті. Головна його перевага – це економічність. Теплові насоси «повітря-вода» на кожен спожитий 1 кВт електричної енергії здатні виробляти до 5,5 кВт теплової. Таким чином, система опалення стає набагато ефективнішою. Принцип дії теплового насоса «повітря-вода» складається з наступних етапів: -Принцип роботи досить нескладний. Зовнішній блок за допомогою холодоагента забирає теплову енергію із зовнішнього повітря (власне джерела тепла). Далі холодоагент надходить у компресор, де вже після стиснення, його температура значно збільшується. -Гарячий холодоагент (вже у формі газу) надходить в теплообмінник внутрішнього блоку фреон-вода. -Холодоагент безпосередньо передає тепло воді, яка вже самостійно переносить його до елементів системи опалення або кондиціонування. - Холодоагент (повернений в рідку форму) надходить вже у зовнішній блок, і цикл повторюється по колу, доки не буде досягнуто необхідної температури в приміщенні. [9] Теплові насоси є найбільш рентабельними та ефективними джерелами опалення на ринку. Екологічно чисті, вони можуть значно зменшити ваші рахунки за електроенергію та вуглецевий слід. Чудовий спосіб обігріти ваше помешкання та воду, це чудовий спосіб заощадити гроші та дефіцитні ресурси планети. Основним критерієм, який визначає ефективність теплового насоса, є коефіцієнт його трансформації або COP. Він відображає співвідношення виробленої теплової енергії до спожитої електричної енергії. Чим вищий COP, тим ефективнішим є тепловий насос – він використовує менше електричної енергії з кращою продуктивністю. Наукова частина роботи полягає в оцінці ефективності використання теплового насосу типу повітря-вода у спортивно-оздоровчому комплексі з кафе-баром у м. Тернопіль. За результатами аналізу видів низькопотенціальних джерел енергії, та їх характеристик, встановлено доцільність використання теплових насосів, як перетворювачів теплової енергії низького потенціалу в теплову енергію більш високих потенціалів та можливість їх використання майже в усіх галузях. Наведені результати розрахунків теплових втрат зовнішніми огородженнями будинку у холодний період року, витрат теплоти на нагрівання інфільтраційного повітря, витрат теплоти на гаряче водопостачання. За результатами розрахунків витрат теплоти вибране устаткування систем опалення та гарячого водопостачання, що включає тепловий насос, буферну ємність, розширювальні баки і т. ін. На основі теплових та гідравлічних розрахунків вибрані нагрівальні прилади та трубопроводи. Об’єкт дослідження – мікроклімат у спортивно-оздоровчому комплексі з кафе-баром у м. Тернопіль. Предмет дослідження – оцінка ефективності використання теплового насосу типу повітря-вода в даній системі забезпечення мікроклімату. Мета дослідження: дослідити залежність теплової потужності теплового насосу від зовнішньої температури, порівняти витрати різними тепловими джерелами енергії та визначення окупності теплового насосу «повітря-вода». Було досліджено, що залежність коефіцієнту перетворення COP змінюється залежно від температур зовнішнього середовища: чим нижче температура, тим більше енергії споживає тепловий насос. Хоча теплові насоси дорожчі на початкових витратах у порівнянні з іншими системами, але дешевший в експлутаційних витратах. Було визначено, що окупність теплового насосу «повітря-вода» складає 3,5 років. Ключові слова - опалення, вентиляція, тепловий насос «повітря-вода», температура, СОР . Перелік використаних літературних джерел. 1.ДСТУ-Н Б.В.1.1-27:2010 «Будівельна кліматологія»; 2.ДБН В.2.6 – 31:2006 «Теплова ізоляція будівель» - МінбудУкраїни, Київ, 2006; 3. ДБН В.2.5-67:2013 «Опалення, вентиляція та кондиціонування» - МінбудУкраїни, Київ, 2013; 4. ДБН В.2.2-20:2008 «Будинки і споруди. Готелі» - МінбудУкраїни, Київ, 2019; 5. С.С.Жуковський, О.Т.Возняк, О.М.Довбуш, З.С.Люльчак «Вентилювання приміщень» – Львів: Видавництво НУ «ЛП», 2007 – 475 с; 6. Ионин А.А. Газоснабжение. -М.: Стройиздат , 1989. Стаскевич Н.Л., Северинец Г.Н., Вигдорчик Д.Я. Справочник по газоснабжению и использованию газа. - Л.: Недра ,1990. 7. Лебедев В. И., Пермяков Б. А., Хаванов П. А. Расчет и проектирование теплогенерирующих установок систем теплоснабжения. – М.: Стройиздат, 1992. 8. Роддатис К. Ф., Полторецкий А. И. Справочник по котельным установкам малой производительности. – М.: Энергоатомиздат, 1989. 9. Електронний ресурс. Режим доступу: https://romstal.ua/uk/info/163-printsip-raboty-teplovogo-nasosa-vozdukh-voda