2023 № 2 Інноваційні дослідження у наукових роботах студентів
Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/72241
Переглянути
Документ Математичне моделювання нестаціонарних теплових процесів в ґрунтовій теплонасосній системі(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Денисова, Алла Євсіївна; Іванов, Павло ОлександровичВ роботі виконано аналітичне дослідження ефективності роботи теплових насосів з використанням енергії ґрунту для систем теплопостачання з урахуванням кліматичних умов регіону експлуатації, що відповідає завданням енергозбереження і дозволяє зменшити викиди шкідливих речовин у навколишнє середовище. Основна увага приділяється підвищенню ефективності утилізації технічного потенціалу ґрунтового джерела енергії теплонасосною системою з використанням вертикальних ґрунтових теплообмінників. Запропоновано методику, яка базується на використанні апарату математичного моделювання як науково обґрунтованого інструментарію розрахунку нестаціонарних теплових процесів, здатного забезпечити стабільність і надійність роботи ґрунтової теплонасосної системи у короткостроковій і довгостроковій перспективі. Розроблений інструментарій розрахунку та аналізу процесів теплообміну дозволяє визначати потужність теплового потоку, що відводиться від ґрунту, з урахуванням зміни кліматичних факторів, розподілу температур у ґрунті навколо ґрунтової трубки і по її довжині протягом часу, схемно-конструктивних особливостей ґрунтових трубок для подальшої оптимізації параметрів теплонасосної системи. Встановлено, що потужність теплового потоку, який поступає до випарника теплового насосу від вертикальних ґрунтових трубок, залежить від ряду впливових факторів: режиму течії робочого тіла, що циркулює в ґрунтовому контурі; фізичних властивостей робочого тіла; кількості ґрунтових теплообмінників; розподілу температур в ґрунті навколо ґрунтової трубки во всій її довжині, що суттєво змінюється при довготривалій експлуатації системи, впливаючи на перебіг процесів теплообміну в елементах системи. Запропонована методика дозволяє виконувати числове моделювання теплових процесів в елементах теплового насосу, визначати енергетичну ефективність ґрунтової теплонасосної системи, яка здатна надійно забезпечувати споживачів теплотою протягом довготривалого періоду роботи.