Халлыев Ишанберды – аспирант кафедры «Автоматизация технологических процессов и производств»
г. Казань
Ishanberdi Hallyyev
Kazan
Гильфанов Камиль Хабибович – д-р. техн. наук, профессор кафедры «Автоматизация технологических процессов и производств»
г. Казань
Kamil Kh. Gilfanov
Kazan
Целью данной работы является снижение стоимости теплонасосной системы теплоснабжения путем использования солнечного коллектора в первичном контуре теплового насоса. Известно, что цена материала и монтаж коллектора первичного контура составляет 30% от общей стоимости теплонасосной системы теплоснабжения. Использование солнечного коллектора в первом контуре теплового насоса исключает необходимость бурения или подземного монтажа коллектора низкопотенциальной тепловой энергии. Отказ от классических видов коллекторов: горизонтальные коллекторы и вертикальные зонды, оказывает также положительный экологический эффект на почву. Комбинированное использование солнечного коллектора и теплового насоса добавит вариативности в компоновке теплонасосной системы теплоснабжения. В статье представлены результаты теоретического исследования целесообразности эксплуатации солнечных коллекторов на широтах Республики Татарстан. Приведен сравнительный анализ различных видов теплового насоса и солнечного коллектора, исходя из которого были подобраны основные компоненты комбинированной системы. Работа включает в себя расчеты необходимой мощности и площади поверхности поглощения солнечного коллектора. Приведены результаты сравнительного анализа производительности солнечного коллектора в зависимости от угла падения солнечных лучей и среднего уровня инсоляции. В результате работы, было определено, что использование солнечного коллектора в первичном контуре теплового насоса будет дешевле в 2 раза по сравнению с горизонтальными коллекторами и в 4 раза по сравнению с вертикальными зондами.
The aim of this work is to reduce the cost of the heat pump heating system by using a solar collector in the primary circuit of the heat pump. It is known that the price of material and installation of the primary circuit collector is 30% of the total cost of the heat pump heating system. The use of a solar collector in the primary circuit of a heat pump eliminates the need for drilling or underground installation of a low-potential thermal energy collector. The rejection of the classic types of collectors: horizontal collectors and vertical probes, also has a positive environmental effect on the soil. The combined use of a solar collector and a heat pump will add variability in the layout of the heat pump heating system. The article presents the results of a theoretical study of the feasibility of operating solar collectors at the latitudes of the Republic of Tatarstan. A comparative analysis of various types of heat pump and solar collector is given, based on which the main components of the combined system were selected. The work includes calculations of the required power and surface area of the absorption of the solar collector. The results of a comparative analysis of the performance of the solar collector are presented, depending on the angle of incidence of sunlight and the average level of insolation. As a result of the work, it was determined that the use of a solar collector in the primary circuit of a heat pump will be twice cheaper compared to horizontal collectors and 4 times compared to vertical probes.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.