Нгуен Тиен – аспирант
Nguyen Tien
Kazan
Гильфанов Камиль Хабибович – доктор технических наук, профессор кафедры «Автоматизация технологических процессов и производств»
г. Казань
Kamil H. Gilfanov
Kazan
Гилязов Дамир Рауфович – главный инженер проекта
г. Казань
Damir R. Gilyazov – Chief Project Engineer
ЦЕЛЬ. Предлагается бытовая система горячего водоснабжения, объединяющей солнечный коллектор и тепловой насос для климатических условий города БАКНИНЬ - ВЬЕТНАМ, способной круглогодично обеспечивать горячей водой 5 пользователей. Обосновать работоспособность предлагаемой системы в данных условиях.
МЕТОДЫ. Решение задачи выполнено опытным путем и методом математического моделирования. Математическая модель основывается на уравнениях энергетического баланса с учетом коэффициентов полезного действия. Приведены схема и принцип работы опытной установки и результаты расчета системы комбинированного горячего водоснабжения на базе среднемесячных значений суммарной суточной радиации для места расположения солнечного коллектора. Система содержит в качестве источников энергии солнечный коллектор с вакуумными теплопоглощающими трубками и воздушный тепловой насос. При достаточной солнечной радиации горячая вода вырабатывается полностью из теплоабсорбционных вакуумных трубок, хранится в резервуаре солнечного коллектора и проходит через емкость теплового насоса до потребителя при неработающем тепловом насосе. В случае недостатка солнечного излучения включается воздушный тепловой насос.
РЕЗУЛЬТАТЫ. Выполнен расчет мощности солнечного коллектора исходя из среднемесячных значений суммарной суточной радиации и эффективности солнечного коллектора, количество тепла добавляемого к солнечной системе горячего водоснабжения, тепловой мощности теплового насоса и выбран тепловой насос для системы горячего водоснабжения.
ВЫВОДЫ. Результаты опытов подтверждают расчеты по восполнению дефицита тепла для солнечного коллектора воздушным тепловым насосом небольшой мощности в любое время года. Расчеты выполнены для системы обеспечивающей горячей водой суточную потребность пяти и трех человек. Показано, что небольшая теплопроизводительность теплового насоса позволяет снизить стоимость первоначальных капиталовложений в бытовые системы горячего водоснабжения с солнечным коллектором и соответственно перспективность предлагаемой системы горячего водоснабжения в условиях Вьетнама.
THE PURPOSE. A domestic hot water supply system is proposed, combining a solar collector and a heat pump for the climatic conditions of the city BAC NINH - VIETNAM, capable of providing hot water to 5 users all year round. Justify the performance of the proposed system under these conditions.
METHODS. The solution of the problem was carried out experimentally and by the method of mathematical modeling. The mathematical model is based on the energy balance equations taking into account the efficiency factors. The scheme and principle of operation of the pilot plant and the results of the calculation of the combined hot water supply system based on the monthly average values of the total daily radiation for the location of the solar collector are presented. The system contains a solar collector with vacuum heat-absorbing tubes and an air heat pump as energy sources. With sufficient solar radiation, hot water is generated entirely from the heat-absorbing vacuum tubes, stored in the reservoir of the solar collector and passes through the reservoir of the heat pump to the consumer when the heat pump is not working. In case of insufficient solar radiation, the air heat pump is switched on.
RESULTS. The calculation of the power of the solar collector based on the average monthly values of the total daily radiation and the efficiency of the solar collector, the amount of heat added to the solar hot water supply system, the heat capacity of the heat pump, and a heat pump for the hot water supply system was selected.
CONCLUSION. The results of the experiments confirm the calculations for replenishing the heat deficit for the solar collector with an air heat pump of low power at any time of the year. The calculations are made for a system that provides hot water for the daily needs of five and three people. It is shown that the low heating capacity of the heat pump allows one to reduce the cost of initial investment in domestic hot water supply systems with a solar collector and, accordingly, the prospects of the proposed hot water supply system in Vietnam.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.