Termodinamička optimizacija kaskadne toplotne pumpe

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Ivana Kovačević Nedžad Rudonja Milan Gojak

Apstrakt

Razvoj industrije i tehnologije u svetu doveo je do povećanja potreba za energijom i sve većeg sagorevanja fosilnih goriva kako bi se te potrebe zadovoljile. Usled brojnih nedostataka i negativnog uticaja na okolinu koje sa sobom nosi sagorevanje fosilnih goriva, obnovljivi izvori nergije a među njima i toplotne pumpe stavljaju se u sve veći fokus kada je u pitanju dobijanje energije za grejanje. U okviru ovog rada izvršena je termodinamička optimizacija kaskadne toplotne pumpe u pogledu kombinacije radnih fluida i maksimizacije koeficijenta grejanja. Radi sprovođenja termodinamičke analize napisan je softverski program koji koristi referentnu bazu podataka radnih medijuma. Prilikom sprovođenja analize varirana je srednja temperatura kaskadnog razmenjivača toplote koja predstavlja ključan parametar pri analizi i projektovanju kaskadnih toplotnih pumpi. Variranjem ove temperature u opsegu od 0°С do 25°С određena je optimalna srednja vrednost temperature pri kojoj se ostvaruje maksimalni koeficijent grejanja. Analizirana je toplotna pumpa koja bi služila za grejanje prostora različite namene u predelima Srbije kod kojih spoljna projektna temperatura iznosi do -20°С. Kaskadna toplotna pumpa bi se koristila u kombinaciji sa radijatorskim sistemom grejanja koji radi u temperaturnom režimu 70°С/50°С. Optimizacija je izvršena za kaskadnu toplotnu pumpu vazduh-voda kod koje je temperatura isparavanja iznosila -25°С, a temperatura kondenzacije 75°С. Nakon sprovedene optimizacije, izvršena je analiza uticaja stepena dobrote kompresora na koeficijent grejanja.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Kako citirati
KOVAČEVIĆ, Ivana; RUDONJA, Nedžad; GOJAK, Milan. Termodinamička optimizacija kaskadne toplotne pumpe. Zbornik Međunarodnog kongresa o KGH, [S.l.], v. 51, n. 1, p. 17-21, dec. 2020. Dostupno na: <https://izdanja.smeits.rs/index.php/kghk/article/view/6160>. Datum pristupa: 07 may 2021 doi: https://doi.org/10.24094/kghk.020.51.1.17.
Sekcija
Članci

Reference

[1] Xiaoqiong L., Yufeng Z., Xuelian M., Na D., Zhendong J., Xiaohui Y., Wei L.,Performance analysis of high-temperature water source cascade heat pumpusing BY3B/BY6 asrefrigerants, Elsevier, 2019
[2] Ivanovski, I., Gorianec, D., Salamuni, J. J., and agar, T.,Strojniki vestnik -Journal of Mechanical Engineering 64, 2018
[3] Bansal P.K., Jain S., Cascade systems: past, present, and future, ASHRAE Transactions. 2007 Winter Meeting. Volume113
[4] Goricanec, D. et al.,Cascade type geothermal heatpump –economic analysis and environmental impact,in KGH Conference Proceedings, pages 140–146,SMEITS, 2008
[5] Bertsch, S. S. and Groll, E. A.,International Journalof Refrigeration 31 (2008) 1282, doi:10.1016/j.ijrefrig.2008.01.006.
[6] Venus Lun Y. H., Dennis Tung S.L., Heat Pumps for Sustainable Heating and Cooling, Springer, 2020
[7] Boahen S., Choi J. M., A Study on the Performace of a Cascade Heat Pump for Generating Hot Water, energies, 2019
[8] Markoski M., Rashladni uredjaji prvi deo, Mašinski fakultet, Beograd, 2013
[9] Eurostat2019,European Commission, accessed 29 July 2020,https://ec.europa.eu/
[10] Kim, D. H., Park, H. S., Kim, M. S.,Optimal temperature between high and low stage cycles forR134a/R410A cascade heat pump based water heatersystem, Experimental Thermal and Fluid Science, Vol. 47 pages 172-179.