Вибір раціонального варіанта влаштування зовнішнього контуру теплового насоса

Abstract

UK: Постановка проблеми. Використання поновлюваних джерел енергії світова спільнота розглядає як один із найбільш перспективних шляхів вирішення зростаючих проблем енергозабезпечення. Наявність невичерпної ресурсної бази та екологічна чистота поновлюваних джерел енергії – визначальні їх переваги. Зважаючи на значний потенціал поновлюваних джерел енергії в Україні, який багаторазово перевищує прогнозовані рівні споживання теплової енергії, то виведення альтернативних джерел енергії на економічно ефективний рівень та розширення сфер використання постають найактуальнішим питанням сьогодення. Мета роботи – поглиблене вивчення альтернативних джерел енергії та методів ефективного використання енергоресурсів із подальшим вибором раціональної технології влаштування системи теплозабезпечення житлового будинку на основі геотермальних джерел енергії. Аналіз останніх досліджень.За даними Організації економічного співробітництва та розвитку (ОЕСР), в Україні серед країн Європи найвищий рівень витрат на оплату комунальних послуг відносно рівня доходів. Витрати українців на оплату послуг ЖКГ наближені до 40 %, що в 1,6 раза вище середньоєвропейського показника.Для забезпечення низького рівня енергоспоживання в енергоефективних будинках нового покоління європейські країни використовують технології, які застосовують геотермальну енергію за рахунок ґрунтових теплообмінників. Однак, вказана технологія не знайшла широкого розповсюдження в Україні чи закріплення на законодавчому рівні. Отже, актуальним залишається питання розвитку технологій на основі геотермальних джерел енергії, а саме недостатньо вивчені техніко-економічні показники влаштування різних варіантів ґрунтових теплообмінників. Висновок. Розглянуті способи влаштування зовнішніх контурів теплового насоса показали, що трудомісткість влаштування теплообмінників в горизонтальному контурі майже в чотири рази нижча, ніж за влаштування енергоефективних буронабивних паль. Вартість також нижча майже вчетверо. Незважаючи на це, забудовник не завжди обере горизонтальний теплообмінник, тому що для його влаштування необхідно передбачити значну територію, яку не можна віддавати під забудову чи тимчасові торгівельні споруди. У випадку стиснених умов забудови прийнятним буде варіант саме енергоефективних паль із контуром теплообмінника.

RU: Постановка проблемы. Использование возобновляемых источников энергии мировое сообщество рассматривает как один из наиболее перспективных путей решения растущих проблем энергообеспечения. Наличие неисчерпаемой ресурсной базы и экологическая чистота возобновляемых источников энергии являются определяющими их преимуществами. Учитывая значительный потенциал возобновляемых источников энергии в Украине, который многократно превышает прогнозируемые уровни потребления тепловой энергии, вывод альтернативных источников энергии до экономически эффективного уровня и расширение сфер использования являются актуальным вопросом современности. Цель статьи − углубленное изучение альтернативных источников энергии и методов эффективного использования энергоресурсов с последующим выбором рациональной технологии устройства системы теплоснабжения жилого дома на основе геотермальных источников энергии. Анализ последних исследований. По данным Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР), в Украине среди стран Европы самый высокий уровень расходов на оплату коммунальных услуг по отношению к уровню доходов. Расходы украинцев на оплату услуг ЖКХ приближены к 40 %, что в 1,6 раза выше среднеевропейского показателя. Для обеспечения низкого уровня энергопотребления в энергоэффективных домах нового поколения европейские страны применяют технологии, которые используют геотермальную энергию за счет грунтовых теплообменников. Однако такие технологии не нашли широкого распространения в Украине или закрепления на законодательном уровне. Итак, актуальным является вопрос развития технологий на основе геотермальных источников энергии, а именно, недостаточно изучены технико-экономические показатели устройства различных вариантов грунтовых теплообменников. Вывод. Рассмотренные способы устройства наружных контуров теплового насоса показали, что трудоемкость устройства теплообменников в горизонтальном контуре почти в четыре раза ниже, чем при энергоэффективных буронабивных сваях. Стоимость также ниже почти в четыре раза. Несмотря на это, застройщик не всегда выберет горизонтальный теплообменник, так как для его устройства необходимо предусмотреть значительную территорию, которую нельзя отдавать под застройку или временные торговые сооружения. В случае стеснённых условий застройки приемлемым будет вариант именно энергоэффективных свай с контуром теплообменника.

EN: Problem statement. The use of renewable energy sources by the world community is considered as one of the most promising ways to solve the growing problems of energy supply. The presence of an inexhaustible resource base and the environmental friendliness of renewable energy sources are their defining advantages. Given the significant potential of renewable energy sources in Ukraine, which is many times higher than the predicted levels of heat energy consumption, the withdrawal of alternative energy sources to a cost-effective level and the expansion of areas of use is an urgent issue of our time. Purpose of the article. is an in-depth study of alternative energy sources and methods for the efficient use of energy resources, followed by the selection of rational technology for constructing a heat supply system for a residential building based on geothermal energy sources. Analysis of recent research. According to the Organization for Economic Cooperation and Development (OECD), Ukraine has the highest level of utility costs in relation to income levels among European countries. The cost of Ukrainians to pay for housing is close to 40%, which is 1.6 times higher than the European average. To ensure a low level of energy consumption in energy efficient homes of the new generation, European countries use technologies that use geothermal energy through ground heat exchangers. However, this technology has not become widespread in Ukraine or enshrined in law. Therefore, the issue of introduction of technologies of ground heat exchangers at the expense of renewable energy sources is actual. Conclusion. The methods for arranging the external contours of the heat pump are considered and showed that the laboriousness of the device of heat exchangers in the horizontal circuit is almost 4 times lower than during drilling operations. The cost is also almost 4 times lower. Despite this, the developer will not always choose a horizontal heat exchanger, since for its construction it is necessary to provide a significant territory that cannot be given away for development or temporary, commercial buildings. In the case of tight construction conditions, an energy-efficient pile with a heat exchanger circuit will be acceptable.