ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ ГЛУБИНЫ ЗАКЛАДКИ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ТЕПЛООБМЕННИКА ТЕПЛОВОГО НАСОСА

Статья  относится  к  области нетрадиционных и  возобновляемых источников  энергии. Рассматривается  задача повышения  эффективности  грунтового  теплового  насоса,  снабженного  горизонтальным  теплообменником.  Решение  задачи осуществляется в рамках математической модели грунта как полубесконечного тела с равномерными теплофизическими свойствами. На основании дифференциального уравнения теплопроводности определены временные и частотные характеристики  грунта  как  динамического  объекта. Проведен  анализ  изменения  температуры  по  глубине  грунта  вследствие годового цикла среднесуточной температуры окружающего воздуха. На основании этого анализа сделан вывод о наличии зоны, при расположении в которой теплообменник будет функционировать в условиях максимальной разности температуры грунта на глубине закладки и температуры воздуха. Определены математические соотношения, позволяющие определить оптимальную глубину закладки теплообменника в зависимости от коэффициента температуропроводности грунта. Результаты работы могут быть использованы при проектировании теплообменных контуров грунтовых тепловых насосов с горизонтальным расположением теплообменников.

1. Крейт Ф., Блэк У. Основы теплопередачи: Пер. с англ. М.: Мир, 1983.

2. Пикина Г.А. Математические модели тепло-энергетических систематических объектов / под. ред. Э.К. Аракеляна. М.: Изд-во МЭИ, 1997.

3. Теплоэнергетика и теплотехника: Справочная серия в 4 кн. / под ред. А.В. Клименко, В.М. Зорина. М.: Издательский дом МЭИ, 2007.