RSAU-MTAA
Electronic Library

     

Details

Title: Тепловой насос и солнечная панель: эксергетический метод термодинамического анализа = Heat pump and solar panel: exergy method of thermodynamic analysis // АГРОИНЖЕНЕРИЯ. – 2024. – Том 26, №. 3
Creators: Кускарбекова С.И.; Ершов А.А.; Корнякова О.Ю.; Осинцев К.В.
Imprint: Москва: РГАУ-МСХА имени К. А. Тимирязева, 2024
Collection: Журнал «Агроинженерия»
Subjects: ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ — автоматизация сельского хозяйства; тепловой насос; солнечная панель; эксергетический анализ; эксергия; подбор холодильного агента; анализ внешних источников; эксергетический КПД; heat pump; solar panel; exergy analysis; exergy; selection of refrigerant; analysis of external sources; exergy efficiency
UDC: 621.47
Document type: Article, report
File type: PDF
Language: Russian
DOI: 10.26897/2687-1149-2024-3-73-79
Rights: Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование)
Additionally: New arrival; All documents
Record key: RU/ЦНБ имени Н.И. Железнова/EPERIODIKA/EPERIODIKA-20240621-94789

Allowed Actions: Read Download (1.0 Mb)

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

Эксергетический анализ проектируемой системы необходим для определения степени ее термодинамического совершенства. С целью оценки эффективности технологического процесса на примере повышения КПД установки на экспериментальном стенде теплового насоса, предназначенном для исследования процесса отбора тепла с тыльной поверхности солнечной панели, и преобразовании ее в полезную произведен анализ двух методов: подбор холодильного агента и анализ внешних источников. Анализ методов позволил сравнить эксергетический КПД модернизированной установки, включающей в себя тепловой насос и солнечную панель в качестве дополнительного низкопотенциального источника теплоты с лабораторной установкой теплового насоса до модернизации. Произведены эксергетический расчет, подбор жидкости, анализ внешних источников. Выявлено, что наиболее эффективным методом оценки эксергетического КПД новых технических решений является метод анализа источников внешних источников. Расчетами установлено, что энергоэффективная схема работы теплового насоса совместно с солнечной панелью приводит к наивысшему коэффициенту полезного действия, равному 23,4%. Однако данное значение достигается при большом количестве солнечного света, температуре воздуха порядка 25 ℃ и перпендикулярном падении солнечных лучей на панель. Эксергия электроэнергии, потребляемой электродвигателем, по сравнению с тепловым насосом до модернизации снижена на 8,92 кДж/кг, а эксергетический КПД модернизированной установки вырос на 7,5%, что доказывает эффективность перенаправления электрической энергии на питание компрессора. Установка солнечной панели и теплового насоса приведет к улучшению экологической ситуации и экономии денежных средств в связи с отсутствием затрат на топливо./Exergy analysis of the designed system is necessary to determine the degree of its thermodynamic perfection. The research goal was to evaluate the degree of increasing the efficiency of an installation on an experimental bench heat pump designed to study heat extraction from the back surface of a solar panel and its conversion into useful work. Two methods were analyzed – selection of a refrigerant and analysis of external sources. The analysis of the methods was used to compare the exergy efficiency of a modernized installation, including a heat pump and a solar panel as an additional low-grade heat source, with a laboratory heat pump installation before modernization. The authors performed exergy calculation, fluid selection, and analysis of external sources. It was revealed that the most effective method for assessing the exergy efficiency of new technical solutions is the method of analyzing the external sources. Calculations have established that the energy-efficient operation scheme of a heat pump together with a solar panel leads to the highest efficiency of 23.4%. However, this value is achieved with a large amount of sunlight, an air temperature of about 25℃ and a perpendicular incidence of sunlight on the panel. The exergy of electricity consumed by the electric motor compared to the heat pump before modernization was reduced by 8.92 kJ/kg, and the exergy efficiency of the modernized installation increased by 7.5%. The results prove the effectiveness of redirecting electrical energy to power the compressor. Installing a solar panel and heat pump will improve the environmental situation and save money due to the lack of fuel costs.

Document access rights

Network User group Action
RSAU-MTAA CSL Local Network All Read Print Download
-> Internet All Read Print Download

Usage statistics

stat Access count: 27
Last 30 days: 27
Detailed usage statistics