Automatic Control of the Hybrid Heat Pump for Heating of Multi-Storey Buildings
Închide
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
164 1
Ultima descărcare din IBN:
2022-11-06 14:50
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
697.34+621.577.42 (5)
Instalaţii de încălzire, ventilare și aer condiționat în construcții (53)
Energie pneumatică, mașini și scule. Refrigerare (50)
SM ISO690:2012
ШИТ, М.; ЖУРАВЛЕВ, А.А.; ТИМЧЕНКО, Д.. Automatic Control of the Hybrid Heat Pump for Heating of Multi-Storey Buildings. In: Problemele Energeticii Regionale. 2022, nr. 2(54), pp. 74-83. ISSN 1857-0070.
10.52254/1857-0070.2022.2-54.07
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Problemele Energeticii Regionale
Numărul 2(54) / 2022 / ISSN 1857-0070

Automatic Control of the Hybrid Heat Pump for Heating of Multi-Storey Buildings

Controlul automat al unei pompe de căldură hibride pentru încălzirea clădirilor cu mai multe etaje

Автоматическое управление гибридным тепловым насосом для отопления многоэтажных зданий

DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2022.2-54.07
CZU: 697.34+621.577.42

Pag. 74-83

Шит М., Журавлев А.А., Тимченко Д.
 
Институт энергетики
 
Disponibil în IBN: 25 mai 2022


Rezumat

The work is devoted to control systems for hybrid heat pumps using the heat of return network water and outside air, designed to operate in district heating systems based on CHPP. The aim of the research is to develop control systems for heat pump operating on qualitative, quantitative and quanti-tative-qualitative heat schedules. The set goal is achieved by introducing two controlled heat exchang-ers: one of "refrigerant-water" type, installed after the evaporator and "refrigerant-air" type, installed after the gas cooler. The most important results are the hydraulic scheme of the heat pump, the control system scheme of gas superheater installed after the evaporator and gas supercooler installed after the gas cooler. The significance of the obtained results consists in obtaining a technical solution, which ensures the operation of the heat pump at different heating schedules. Equations of heat pump apparat-uses have been obtained, in which the influence of flow rate and temperature of the working body on the heat pump operating mode is emphasized. The obtained heat balance equations allowed obtaining structures of automatic control systems for heat exchange apparatuses, compressors and controlling valves of the hybrid heat pump. The developed scheme of the heat pump air duct allowed using a mini-mum of heat of return network water in the heat pump. It is established that the scheme of this automatic control system should include a functional converter linking the temperature of the outside air and the coordinates of the working body state at the outlet of the gas subcooler.

Lucrarea este dedicată sistemelor de comandă pentru pompele de căldură hibride care utilizează căldura apei de încălzire de retur și a aerului exterior, concepute pentru a funcționa în sistemele de încălzire urbană bazate pe CET. Scopul cercetării este de a dezvolta sisteme de comandă ale pompelor de căldură care funcționează pe baza unor legi de reglare a regimului termic calitative, cantitative și cantitative-calitative. Obiectivul stabilit este atins prin introducerea a două schimbătoare de căldură comandate: unul de tip "apă-agent frigorific", instalat după evaporator și celălalt de tip "aer-agent frigorific", instalat după răcitorul de gaz. Cele mai importante rezultate sunt schema hidraulică a pompei de căldură, sistemul de control al supraîncălzitorului de gaz după evaporator și al supraîncălzitorului de gaz după răcitorul de gaz. Semnificația rezultatelor obținute constă în obținerea unei soluții tehnice care asigură funcționarea pompei de căldură la diferite programe de încălzire. S-au obținut ecuații ale aparatelor pompei de căldură, în care se accentuează influența debitului și a temperaturii corpului de lucru asupra unui mod de funcționare a pompei de căldură. Ecuațiile de echilibru termic obținute au permis elaborarea structurilor sistemelor de reglare automată ale aparatelor de schimb de căldură, ale compresoarelor și ale supapelor de reglare a pompei de căldură hibride. Schema dezvoltată pentru conducta de aer a pompei de căldură a permis utilizarea unui minim de căldură din apa de retur a rețelei de termoficare în pompa de căldură.

Работа посвящена системам управления гибридными тепловыми насосами, использующими теплоту обратной сетевой воды и наружного воздуха, предназначенными для работы в системах централизованного теплоснабжения на базе ТЭЦ. Целью исследования является разработка систем управления теплового насоса, работающего по качественному, количественному и количественно-качественному тепловых графикам. Поставленная цель достигается за счет введения двух управляемых теплообменников: одного типа «вода-хладагент», установленного после испарителя, и «воздух хладагент», установленного после газоохладителя. Наиболее существенными результатами являются гидравлическая схема теплового насоса, схема системы управления перегревателем газа после испарителя и схема системы управления переохладителем газа после газоохладителя. Значимость полученных результатов состоит в получении технического решения, которое обеспечивает работу теплового насоса при различных отопительных графиках. Получены уравнения аппаратов теплового насоса, в которых акцентировано влияние расхода и температуры рабочего тела на режим работы теплового насоса. Полученные уравнения теплового баланса позволили разработать структуры систем автоматического регулирования теплообменными аппаратами, компрессорами и регулирующими клапанами гибридного теплового насоса. Разработанная схема воздушного тракта теплового насоса позволяет использовать минимум теплоты обратной сетевой воды в тепловом насосе. Установлено, что в схему этой САР должен быть включен функциональный преобразователь, связывающий температуру наружного воздуха и координаты состояния рабочего тела на выходе переохладителя газа. Разработана структурная схема регулирования режима теплового насоса посредством включения после газоохладителя и первичного контура внутреннего теплообменника, так называемого, балансирующего теплообменника. Режим работы этого теплообменника выбирается из условия обеспечения режима работы регулирующего клапана теплового насоса только на однофазной среде. Разработана структурная схема системы автоматического регулирования значения величины перепада энтальпий на этом теплообменнике.

Cuvinte-cheie
carbon dioxide heat pump, district heating, automatic control,

pompa de căldură cu dioxid de carbon, încălzire, sistem de comandă al pompei de căldură,

тепловой насос на диоксиде углерода, отопление, система управления тепловым насосом, термодинамический цикл