Ключевые слова
Как цитировать
Аннотация
Снижение энергопотребления в гелиотеплицах и эффективное использование возобновляемых источников энергии являются актуальными задачами. В данном исследовании была разработана математическая модель системы отопления с грунтовым тепловым насосом (ГТН) и проведён анализ её теплоэнергетических показателей. На основе результатов расчётов были оценены оптимальные параметры системы и её энергетическая эффективность.
В исследовании была разработана принципиальная схема системы отопления с ГТН для гелиотеплицы, а процессы теплообмена были смоделированы на основе дифференциальных уравнений. Распространение тепла в грунтовой среде рассматривалось в цилиндрических координатах и были выполнены численные расчёты. В расчётах учитывались теплофизические свойства грунта и максимальная тепловая нагрузка теплицы.
Согласно результатам, тепловой поток, приходящийся на единицу длины трубы, составил 21,4 Вт/м. Максимальная тепловая нагрузка гелиотеплицы составила 15,12 кВт, а при реальном рабочем режиме с COP=4,0 необходимая длина трубопровода составила примерно 530 м. Электрическая мощность, потребляемая компрессором ГТН, составила 3,78 кВт, что подтвердило высокую энергетическую эффективность системы.
Результаты исследования показали, что использование ГТН в гелиотеплицах является энергосберегающим и экологически эффективным решением. Разработанная математическая модель является эффективным инструментом для определения оптимальных параметров системы отопления и оценки её энергетической эффективности.
Библиографические ссылки
[1] Sanaye S., Niroomand B. Horizontal ground coupled heat pump: thermaleconomic modeling and optimization. Energy Convers Manag 2010, 51 (12). – p. 2600-2612.
[2] Tong Y., Kozai T., Nishioka N., Ohyama K. Reductions in energy consumption and CO2 emissions for greenhouse heated with heat pumps. Am Soc Agric Biol Eng 2012, 28(3). – p. 401-406.
[3] Ozgener O., Hepbasli A. Performance analysis of a solar-assisted ground-source heat pump system for greenhouse heating: an experimental study. Build Environ Aug. 2005, 40(8). – p. 1040-1050.
[4] Mehrpooya M., Hemmatabady H., Ahmadi M.H. Optimization of performance of Combined Solar Collector-Geothermal Heat Pump Systems to supply thermal load needed for heating greenhouses. Energy Convers Manag Jun. 2015, 97. – p. 382-392.
[5] Benli H., Durmus A. Evaluation of ground-source heat pump combined latent heat storage system performance in greenhouse heating. Energy Build 2009, 41. – pp. 220-228.
[6] Różański A., Kaczmarek N. Empirical and theoretical models for prediction of soil thermal conductivity: a review and critical assessment. Studia Geotechnica et Mechanica, 2020, vol. 42(4), - pp 330-340.
[7] Mitchell M.S., Spitler J.D. An Enhanced Vertical Ground Heat Exchanger Model for Whole-Building Energy Simulation. Energies, 2020, vol. 13, p. 4058. https://doi:10.3390/en13164058.
[8] Wang X., et al. Study on the Simplified Model of Vertical Double U-Pipe. Thermal Science, 2023, vol. 27, - pp. 4035-4048.
[9] Jezierski W., Rynkowski P. Optimization of Parameters of a Vertical Ground Heat Exchanger in a Geothermal Heating System. Buildings, 2024, vol. 14, p. 3722. https://doi.org/10.3390/buildings14123722.
[10] G‘ayimnazarov I.X., Raxmatov M.I., Shermatov B.B. O‘ZBEKISTONNING QURUQ-ISSIQ IQLIM SHAROITIDA BINOLARNING ENERGIYA SAMARADORLIGINI OSHIRISH ISTIQBOLLARI //Innovatsion texnologiyalar. – 2026. – Т. 61. – №. 1. – С. 139-145.
[11] Salhein K., Salheen S.A., Annekaa A.M., Hawsawi M., Alhawsawi E.Y., Kobus C.J., Zohdy M. A Comprehensive Review of Geothermal Heat Pump Systems. Processes, 2025, vol. 13, p. 2142. https://doi.org/10.3390/pr13072142.
[12] Yang H., Cui P., Fang Z. Vertical-borehole ground-coupled heat pumps: A review of models and systems. Applied Energy, 2010, vol. 87(1), pp. 16-27. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2009.04.038.
[13] https://www.heatpumppricesreviews.com/cop-of-heat-pump-formula.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Copyright (c) 2026 Uzoqov, G‘.N., Ibragimov U.X., Xusenov A.A. (Muallif)