Дослідження ексергії повітря з конденсатора теплової помпи split-кондиціонера та її ексергетичного ККД залежно від температури зовнішнього повітря

2022;
: с. 15 – 19
https://doi.org/10.23939/jeecs2022.01.015
Надіслано: Квітень 12, 2022
Переглянуто: Травень 26, 2022
Прийнято: Червень 02, 2022

V. Labay, H. Klymenko, M. Gensetskyi. Investigation of air exergy from condenser of air split-conditioner heat pump and its exergetic efficiency depending on outside air temperature. Energy Engineering and Control Systems, 2022, Vol. 8, No. 1, pp. 15 – 19. https://doi.org/10.23939/jeecs2022.01.015

1
Національний університет «Львівська політехніка»
2
Національний університет «Львівська політехніка»
3
Національний університет «Львівська політехніка»

Зростаючий ріст цін на паливно-енергетичні ресурси роблять проблему використання альтернативних джерел енергії та енергозбереження важливою не тільки для економіки України, але зокрема для економік світу. Одним зі шляхів зменшення енергоспоживання є використання повітряних теплових помп split-кондиціонерів в системах теплопостачання приміщень будівель, які за використання 1 кВт електроенергії з мережі транспортують до 5 кВт теплової енергії від повітря зовнішнього середовища до внутрішнього повітря приміщень. Енергетична досконалість роботи теплових помп split-кондиціонерів найкраще може бути встановлена тільки на основі аналізу їх ексергетичної ефективності. А це дозволило обґрунтувати актуальність проведення такого дослідження, що дало можливість встановити ексергію повітря з конденсатора теплової помпи split-кондиціонера та її ексергетичний ККД. У статті використано авторську інноваційну математичну модель аналізу роботи одноступеневих фреонових теплових помп split-кондиціонерів за ексергетичним методом. Встановлено ексергію повітря з конденсатора теплової помпи split-кондиціонера та її ексергетичний ККД фірми “Mitsubishi Electric” зі стандартною теплопродуктивністю 3200 Вт на холодильному агенті R32 залежно від температури повітря зовнішнього середовища.

  1. Energy Strategy of Ukraine until 2030 [Electronic resource]. – Access mode: – http://www.ukrenergo.energy.gov.ua. (in Ukrainian)
  2. Bogoslovskiy, V. N., Kokorin, O. Ya., Petrov L. V. (1985) Air conditioning and cold supply. Stroyizdat, Moscow. (in Russian)
  3. Zalewski, P. K. (2001) Heat pumps. Theoretical base and examples of application. I.P.P.U. MASTA LLC, Krakόw. (іn Polish)
  4. Shargut, J., Petela, R. (1968) Exergy. Energy, Moscow. (in Russian)
  5. Sokolov, E. Ya., Brodiansky, V. M. (1981) Energy bases of heat transformation and cooling processes. Energoizdat, Moscow. (in Russian)
  6. Silvio de Oliveira Junior. (2013) Exergy. Production, Cost and Renewability. Springer. https://doi.org/10.1007/978-1-4471-4165-5
  7. Dincer, I., Rosen, M.A. (2013) Exergy: Energy, Enviroment and Sustainable Development, second ed. Elsevier, Oxford, UK. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-097089-9.00004-8
  8. Bejan A. (1988) Advanced Engineering Thermodynamics. J. Wiley, New York.
  9. Bejan, A., Tsatsaronis, G., Moran, M. (1996) Thermal Design and Optimization. J. Wiley, New York.
  10. Tsatsaronis, J. (2002) The interaction of thermodynamics and economics to minimize the cost of an energy conversion system. Studio "Negotsiant", Odessa. (in Russian)
  11. Morosuk, T., Nikulshin, R., Morosuk, L. (2006) Entropy-Cycle Method for Analysis of Refrigeration Machine and Heat Pump Cycles / T. Morosuk, R. Nikulshin, L. Morosuk // THERMAL SCIENCE, 10(1), 1, 111–124. https://doi.org/10.2298/TSCI0601111M
  12. Morozyuk, T. V. (2006) The theory of refrigeration machines and heat pumps. Studio "Negotsiant", Odessa. (in Russian)
  13. Morozyuk, T. V. (2014) A new stage in the development of exergy analysis. Scientific and Technical Journal "Refrigeration Equipment and Technology", 4(150), 13–17. https://doi.org/10.15673/0453-8307.4/2014.28045. (in Russian)
  14. Labay, V., Dovbush, O., Yaroslav V. and Klymenko, H. (2018) Mathematical Modeling of a Split-conditioner Operation for Evaluation of Exergy Efficiency of the R600A Refrigerant Application, Scientific Journal «Mathematical Modeling and Computing», 5 (2), 169–177, https://doi.org/10.23939/mmc2018.02.169.
  15. Labay, V. Yo., Yaroslav, V. Yu., Dovbush, O. M. and Tsizda A. Ye. (2020) Mathematical Modeling of an Air Split-Conditioner Heat Pump Operation for Investigation its Exergetic Efficiency, Scientific Journal «Mathematical Modeling and Computing», 7(1), 169–178, https://doi.org/10.23939/mmc2020.01.169.
  16. Labay, V., Yaroslav, V., Dovbush, O. and Piznak, B. (2020) Dependence of Evaporation Temperature and Exergetic Efficiency of Air Split-Conditioners Heat Pumps from the External Air Temperature, In: Blikharskyy Z. (eds) Proceedings of EcoComfort 2020. Lecture Notes in Civil Engineering, 100, 253–259. Springer, Cham., https://doi.org/10.1007/978-3-030-57340-9_31.
  17. Labay, V. Yo., Yaroslav, V. Yu., Dovbush, O. M. and Tsizda, A. Ye. (2021) Mathematical modeling bringing the operation of air split-conditioners heat pumps to the same internal temperature conditions, Scientific Journal «Mathematical Modeling and Computing», 8(3), 509–514, https://doi.org/10.23939/mmc2021.03.509.
  18. Harasym, D., Labay, V. (2015) The Estimation of Exergy Efficiency and Exergy Losses in Air Conditioning Systems of Operating Cleanrooms by a Grassmann Diagram, Scientific Journal «Energy Engineering and Control Systems», 1(1), 1–8, https://doi.org/10.23939/jeecs2015.01.001 
  19. Jakobsen, A., Rassmussen, B.-D., Skovrup, M.-J., Andersen, S.-E. (2001) CoolPack: A collection of simulation tools for refrigeration, Tutorial, Version 1.46, Department of Energy Engineering Technical University of Denmark.
  20. Mitsubishi Electric Catalog Split (2022).