Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков

Анализ эффективности применения вертикальных теплообменников тепловых насосов в районах вечной мерзлоты

Полный текст:

Аннотация

Для типового 5-этажного жилого дома на 40 квартир сделана оценка эффективности применения тепловых насосов (ТН) с вертикально расположенными теплообменниками в криолитозоне. Рассчитано, что средние месячные потребности в тепле и горячей воде в таких зданиях в условиях Севера составляют 100-120 кВт. Получено, что эквивалентное количество низкопотенциального тепла можно извлечь из грунта только в первые часы работы теплового насоса. В конце первого года эта величина падает до 6,4 кВт. Несмотря на это, затраты на покупку теплового насоса и морозильного оборудования в некоторых населенных пунктах могут окупиться даже в течение первого года работы при выгодном соотношении тарифов на теплоэнергию или электроэнергию, когда отопление ведется за счет электробойлера или прямого электроотопления.

Об авторах

Сергей Александрович Гулый
Северо-Восточная научно-исследовательская мерзлотная станция Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН
Россия


Станислав Николаевич Трушевский
Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства РАСХН
Россия


Список литературы

1. Сергеев Д.О., Ухова Ю.А., Станиславская Ю.В., Романовский В.Е. Температурный режим многолетних толщ и сезонноталого слоя в горах Северного Забайкалья (возобновление стационарных наблюдений) // Криосфера Земли. 2007. Т. XI, № 2. С. 19-26.

2. Гаврилова М.К. Изменение климата (температуры воздуха) на примере Западной Сибири и Якутии. В сб. материалов международных конференций «Криогенные ресурсы полярных и горных регионов. Состояние и перспективы инженерного мерзлотоведения», 21-24 апреля 2008 г. Тюмень. С. 217-220.

3. Скачков Ю.Б., Скрябин П.Н., Варламов С.П. Изменения температуры грунтов слоя годовых теплообо-ротов на якутском теплобалансовом стационаре за последние сорок лет. Проблемы инженерного мерзлотоведения. Материалы IX международного симпозиума, г. Мирный, Россия. Якутск: Изд-во ИМЗ СО РАН, 2011. С. 445-450.

4. Ishikawa V., Sharkhuu N., Jambaljav Y., Davaa G., Yoshikawa K., Ohata T. Thermal state of Mongolian permafrost. Tenth International conference on permafrost (Proceedings), Salekhard, Russia, 2012. P. 173-178.

5. Гулый С.А. Возобновление стационарных наблюдений температурного режима многолетнемерзлых толщ в Магаданской области. Всероссийская конференция «Геология, география, биологическое разнообразие и ресурсы Северо-Востока России (к 100-летию со дня рождения А.П. Васьковского)». Магадан. 22-24 ноября 2011 г. С. 183.

6. Сериков С.И., Железняк М.Н., Гулый С.А., Скачков Ю.Б., Рузанов В.Т., Романовский В.Е., Холодов А.А. Мониторинговые наблюдения за динамикой температурного режима горных пород в Восточной Сибири. Десятая Международная конференция по мерзлотоведению (TICOP): Ресурсы и риски регионов с вечной мерзлотой в меняющемся мире. Т. 5: Расширенные тезисы на русском языке / Под ред. В.П. Мельникова. Тюмень: Печатник, 2012. С. 287-289.

7. Хрусталев Л.Н. Температурный режим вечномерзлых грунтов на застроенной территории. М.: Наука, 1971.

8. Хрусталев Л.Н., Пустовойт Г.Н. Вероятностностатистические расчеты оснований зданий в криолитозоне. Новосибирск: Наука, 1988.

9. Хрусталев Л.Н., Медведев А.В., Пустовойт Г.П. Многолетнее изменение температуры воздуха и устойчивость проектируемых в криолитозоне сооружений // Криосфера Земли. 2000. Т. IV, № 3. С. 35-41.

10. Власов В.П., Перльштейн Г.З., Попов Ю.Ф. Проблемы устойчивости сооружений на Северо-Востоке России // Криосфера Земли. 1999. Т. III, № 2. С. 66-70.

11. Perlshtein G.Z., Vlasov V.P. and Khrustalev L.N. The use of heat pumps for building in permafrost area. The 2-d International Conference on the Arctic Margins. Abstracts vol., Magadan, 1994. P. 91.

12. Патент 2519012 Россия Е02D 3/115. Способ и устройство для круглогодичных охлаждения, замораживания грунта основания фундамента и теплоснабжения сооружения на вечномерзлом грунте в условиях криолитозоны / Трушевский С.Н., Стребков Д.С. // Федеральная служба по интеллектуальной собственности РФ. http://www.freepatent.ru/patents/2519012.

13. Рекомендации по оценке эффективности системы сбора низкопотенциального тепла грунта для целей тепло-хладоснабжения зданий / НИИСФ. М., Стройиздат, 1988.

14. Goodrich L.E. and Plunkett J.C. Performance of heat pump chilled foundations. Proc. of the Fifth Canadian Permafrost Conference, Centre d’etudes nordiques, Universite Laval. Nordicana no54. 1990. Р. 409-418.

15. Jnstanes B. Permafrost engineering on Svalbard // International Workshop on Permafrost engineering Longyearbyen, Svalbard, Norway, 2000. P. 1-24.

16. Гулый С.А. Ресурсы низкопотенциальной энергии для тепловых насосов на территории Магаданской области // Колыма. 1999. № 3. С. 55-59.

17. Перльштейн Г.З., Гулый С.А., Буйских А.А. О перспективах применения тепловых насосов для решения инженерных задач в зоне вечной мерзлоты. В сб. докл. «Вечная мерзлота и экономическое развитие, безопасность окружающей среды, потенциал природных ресурсов». Новосибирск, 1998. С. 18-21.

18. Перльштейн Г.З., Гулый С.А., Буйских А.А. Математическое моделирование температурных полей, создаваемых тепловыми насосами. В сб. материалов I Международной конференции Академии Северного форума Республики Саха (РХ) «Знание - на службу нуждам Севера». Якутск, 1996. С. 205.

19. Перльштейн Г.З., Гулый С.А., Буйских А.А. Повышение несущей способности мерзлых грунтов с помощью тепловых насосов // Основания и фундаменты. 2000. № 3. С. 26-31.

20. Гулый С.А. Основы применения тепловых насосов в геотехнике криолитозоны: Автореф. дис.. канд. техн. наук. Якутск, 2001.

21. Федоров Н.Ф., Гусев В.М. Санитарная техника. Ленинград: Госстройиздат, 1961.

22. СНиП 23-01-99. Строительная климатология.

23. Трупак Н.Г. Замораживание грунтов в строительстве (примеры применения). М.: Государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1970.


Для цитирования:


Гулый С.А., Трушевский С.Н. Анализ эффективности применения вертикальных теплообменников тепловых насосов в районах вечной мерзлоты. Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2014;(17):24-32.

For citation:


Guliy S.A., Trushevskiy S.N. Analysis of the effectiveness of vertical heat exchangers of heat pumps in permafrost region. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2014;(17):24-32. (In Russ.)

Просмотров: 179


ISSN 1608-8298 (Print)