Assessment of two-level heat pump installations’ power efficiency for heat supply systems.

Abstract

The problem of energy saving becomes one of the most important in power engineering. It is caused by exhaustion of world reserves in hydrocarbon fuel, such as gas, oil and coal representing sources of traditional heat supply. Conventional sources has essential shortcomings: low power, ecological and economic efficiencies, that can be eliminated by using alternative methods of power supply, like the considered one: low-temperature natural heat of ground waters of on the basis of heat pump installations application. The heat supply system considered provides an effective use of two-level heat pump installation operating as heat source the Odessa city ground waters during the lowest ambient temperature period. Proposed is a calculation method of heat pump installations on the basis of geothermal heat supply. Calculated are the values of electric energy consumption N by the compressors’ drive, and the heat supply system transformation coefficient µ for a source of geothermal heat from ground waters of Odessa city allowing to estimate efficiency of two-level heat pump installations.

. Проблема енергозбереження стає однією з найважливіших в енерге- тиці. Це обумовлено вичерпанням світових запасів вуглеводневих видів палива, таких як газ, нафта і вугілля, які є джерелами традиційного теплопостачання. Традиційні джерела мають істотні недоліки: низьку енергетичну, еколо- гічну і економічну ефективності. Перераховані недоліки можуть бути усунені шляхом застосування альтернативних методів енергозабезпечення, одним з яких є використання низькотемпературного природного тепла ґрунтових вод землі на основі застосування теплонасосних установок. Розглянуто систему теплопостачання, яка забезпечує ефек- тивне використання двоступінчастої теплонасосної установки з джерелом тепла ґрунтових вод міста Одеси в період часу, коли температура довкілля найбільш низька. Запропоновано методики розрахунку теплонасосних установок на базі геотермального теплопостачання. Отримано розрахункові значення електричної енергії, споживаної приводом компресорів, і коефіцієнта перетворення тепла систем теплопостачання з джерелом геотермального тепла ґрунтових вод міста Одеси, що дозволяє оцінити ефективність застосування двоступінчастих теплонасосних установок.