ВПЛИВ ХАРАКТЕРИСТИК РЕКУПЕРАТОРА НА ЕФЕКТИВНІСТЬ РОБОТИ ТЕПЛОНАСОСНО-РЕКУПЕРАТОРНИХ СХЕМ ВЕНТИЛЯЦІЇ І ПОВІТРЯНОГО ОПАЛЕННЯ

Наталя Притула; Михайло Безродний; Христина Матусевич

doi:10.20535/1813-5420.1.2026.352273

Автор(и)

Наталя Притула Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-3500-5165
Михайло Безродний Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0003-0793-7317
Христина Матусевич Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0009-0009-8853-6734

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.1.2026.352273

Ключові слова:

енергоефективність, повітряне опалення, вентиляція, повітряний тепловий насос, рекуператор, коефіцієнт рекуперації, коефіцієнт тепловіддачі

Анотація

На основі аналізу результатів попередніх досліджень показано, що підвищення енергоефективності комбінованих теплонасосно-рекуператорних схем повітряного опалення і вентиляції з рециркуляцією повітря досягається в основному за рахунок ефективності роботи саме рекуператора, тобто збільшення його коефіцієнта рекуперації. Тому при вирішенні конкретних практичних задач постає питання раціонального вибору величини коефіцієнта рекуперації рекуператора, що дозволяє підвищити енергоефективність схеми вентиляції чи опалення і водночас не перевищити прийнятні масогабаритні характеристики рекуператора. У зв’язку з цим у роботі проведено аналіз впливу основних характеристик рекуператора (коефіцієнта рекуперації і коефіцієнта тепловіддачі) на величину питомої поверхні рекуператора, яка визначає його масогабаритні характеристики та дозволяє обгрунтовано підійти до визначення меж підвищення енергоефективності теплонасосно-рекуператорних схем вентиляції і опалення за задовільних значень питомої поверхні теплообміну рекуператора, а отже, і його масогабаритних характеристик. Аналіз виконано для випадку застосування пластинчатих рекуператорів, оскільки доцільність їх використання зумовлена високою тепловою ефективністю, компактністю конструкції та значною площею теплообмінної поверхні.

Посилання

Kadir Amasyali, Nora M. El-Gohary A review of data-driven building energy consumption prediction studies // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 81 (2018) 1192-1205. http://dx.doi.Org/10.1016/j.rser.2017.04.095

European Commission (2022), REPowerEU Plan [Електронний ресурс] // Режим доступу – https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/HTML/?uri=CELEX:52022DC0230&from=EN

Renewable Energy Policies in a Time of Transition: Heating and Cooling. URL: https://www.irena.org/publications/2020/Nov/Renewable-Energy-Policies-in-a-Time-of-Transition-Heating-and-Cooling

DBN B.2.5-67:2013. Heating, Ventilation and Air Conditioning. [Effective from January 1, 2014]. Official edition. Kyiv, 2013. 240 p.

On Approval of the Energy Strategy of Ukraine until 2050. Order of the Cabinet of Ministers of Ukraine No. 373-r dated April 21, 2023. Available at: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/373-2023-%D1%80#Textoku

On Approval of the Energy Strategy of Ukraine until 2035 “Security, Energy Efficiency, Competitiveness”. Order of the Cabinet of Ministers of Ukraine No. 605-r dated August 18, 2017. Available at: https://zakon.rada.gov.Ua/laws/show/605-2017-p#Text

Mysak , S., Shapoval, S., & Hyvliud, A. (2024). Analysis of the share of renewable energy sources in the gross final energy consumption of european countries . Energy Technologies & Resource Saving, 78(1), 59-75.. https://doi.org/10.33070/etars.1.2024.05

Basok, B., Dubovskyi, S., Pastushenko, E., Nikitin, Y., & Bazeev, Y. (2023). Heat pumps as a trend of low-carbon energy development. Energy Technologies & Resource Saving, 75(2), 23-44.. https://doi.org/10.33070/etars.2.2023.02

Internation Energy Agency [Електронний ресурс] // Режим доступу – https://www.iea.org/reports/the-future-of-heat-pumps

European Heat Pump Association (EHPA) [Електронний ресурс] // Режим доступу – http://www.ehpa.org/

M. Bezrodny, N. Prytula Energy Efficiency of Heat Pump Systems for Heating, Ventilation and Air Conditioning: Monograph. Kyiv: Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, Publishing House “Politekhnika”, 2023. 528 p.

Fabian Ochs, Martin Hauer, Michele Bianchi Janctti, Siegele Dietmar Energy Performance of Membrane Energy Recovery Ventilation in Combination with an Exhaust Air Heat Pump. Proceedings of the 15th IBPSA Conference San Francisco, CA, USA, Aug. 7-9, 2017, рр. 1121-1130. https://doi.org/10.26868/25222708.2017.293

Sonam Jangid. " Plate Type Heat Exchanger – A Review Study. ‖ IOSR Journal of Engineering (IOSRJEN), vol. 08, no. 10, 2018, pp. 11-18.

Mancini, R. (2019). Design and Performance Analysis of Plate Heat Exchangers for Heat Pumps using Pure and Mixed Refrigerants (PhD thesis). Kgs. Lyngby, Denmark: Technical University of Denmark.

Bhuiyan, A. A., & Sadrul Islam A. K. M. (2016). Thermal and hydraulic performance of finned-tube heat exchangers under different flow ranges: A review on modeling and experiment. International Journal of Heat and Mass Transfer, 101, 38–59. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2016.05.022

Qasem, N. A. A., & Zubair, S. M. (2018). Compact and microchannel heat exchangers: A comprehensive review of air-side friction factor and heat transfer correlations. Energy Conversion and Management, 173, 555–601. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2018.06.104

M. Bezrodny Heat pump system for air heating and ventilation with recuperator and recirculation of exhaust air / M. Bezrodny, N. Prytula, I. Opanasyuk // KPI Science News – 2019, № 3, с. 7 – 15. https://doi.org/10.20535/kpi-sn.2019.3.175730

M. Bezrodny Combined heat pump air heating and ventilation system with recirculation and heat recoverer / M. Bezrodny, N. Prytula, I. Opanasyuk // POWER ENGINEERING: economics, technique, ecology. – 2019, № 3, с. 65–73.