ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ ТИПА 'ВОЗДУХ-ВОДА' В КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ РОССИИ

摘要

Методом имитационного моделирования проводится исследование энергетической эффективности комбинированной системы теплоснабжения на основе теплового насоса типа "воздух - вода" и дополнительного источника тепла (электрического котла) в различных климатических условиях России. Тема актуальна, поскольку ответ на вопрос об эффективности применения воздушных тепловых насосов зависит от многих факторов, влияние которых на эффективность носит неоднозначный характер. Среди этих факторов - существенные различия климатических условий в разных регионах и удельных расходов топлива на отпуск тепловой и электрической энергии, различное соотношение между тарифами на тепловую и электрическую энергию. Предложена методика оценки эффективности автономной системы отопления на основе теплового насоса в зависимости от доли номинальной теплопроизводительности теплонасосных установок в расчетной отопительной нагрузке. Методика базируется на использовании относительных затрат энергоносителей (условного топлива) и финансовых затрат на их оплату в системах автономного теплоснабжения на основе теплового насоса и централизованного теплоснабжения. Представлены результаты расчетов относительных потреблений топливно-энергетических ресурсов и относительных эксплуатационных затрат для некоторых регионов России с различными климатическими условиями. Расчеты выполнены с использованием обобщенных характеристик тепловых насосов разных производителей, фактических климатических данных за три отопительных периода, соотношений между удельными расходами условного топлива на производство тепловой и электрической энергии и тарифами на энергоносители. Показано, что при применении тепловых насосов типа "воздух - вода" оптимальное соотношение между номинальной теплопроизводительностью теплонасосных установок и расчетной отопительной нагрузкой находится в пределах от 1.0 до 1.4 в зависимости от расчетной температуры наружного воздуха. При этом расходы топливно-энергетических ресурсов и финансовые затраты на их оплату сопоставимы с затратами при теплоснабжении от централизованной тепловой сети.