name: Разработка и исследование теплонасосной системы отопления сельского дома на основе использования низкопотенциальной теплоты открытого водотока
keyword_list: открытый водоток трубчатый теплообменник система теплоснабжения низкопотенциальная теплота тепловой насос
abstract: Диссертация посвящена актуальному вопросу развития систем теплоснабжения, использующих энергию возобновляемых видов, а именно накопленную в окружающей среде в виде низкопотенциальной теплоты энергию солнечного излучения. Целью работы стала разработка и исследование теплонасосной системы, позволяющей обеспечить экономичное теплоснабжение сельского дома с использованием низкопотенциальной теплоты открытого водотока. Основным объектом исследования является устройство для отбора теплоты от водотока, входящее в состав низкотемпературного контура теплонасосной установки. Для решения поставленных задач были применены как теоретические изыскания, так и натурные исследования на экспериментальной теплонасосной установке, изготовленной в соответствии с выработанными решениями и на основе расчётов, выполненных с помощью разработанной расчётной программы. Экспериментальные исследования проводились с помощью специально разработанной для рассматриваемой установки системы мониторинга.
  Научная новизна работы заключается в следующем:
  1. разработана математическая модель и методика расчёта низкотемпературного контура теплонасосной установки со входящим в состав погружным теплообменником с учётом возможности обледенения теплообменной поверхности;
  2. предложены и обоснованы новые технические решения для эффективного отбора низкопотенциальной теплоты от водотока (новизна подтверждена патентом на изобретение);
  3. исследован процесс отбора низкопотенциальной теплоты посредством разработанного погружного теплообменника и получены данные влиянии условий эксплуатации теплообменника на эффективность отбора теплоты.
  К практически ценным относятся следующие результаты работы:
  1. Методика расчёта низкотемпературного контура теплонасосной установки, реализованная в виде программы-расчёта в среде MathCAD, позволяет проектировать оптимальные с технико-экономической точки зрения погружные теплообменники для водотока и в целом низкотемпературные контуры, содержащие такие теплообменники. В частности, методика позволяет рассчитывать оптимальный расход теплоносителя в контуре.
  2. Предложенные технические и конструктивные решения позволят создавать эффективные теплонасосные установки с использованием низкопотенциальной теплоты водотока, обладающие минимальным сроком окупаемости.
  3. Экспериментальная теплонасосная установка вместе с системой мониторинга позволяет проводить исследования, направленные на оптимизацию и усовершенствование подобных установок.
  4. Разработанные принципы построения системы мониторинга позволяют строить системы сбора данных как для целей измерения параметров и оценки эффективности работы теплонасосных установок, так и для других целей.
  5. Разработанная на основе результатов диссертационной работы теплонасосная установка внедрена и используется для отопления дома правления СНТ “Московская правда”.
chairman_dissertation_council.name: Алексей
chairman_dissertation_council.surname: Васильев
chairman_dissertation_council.patronymic: Николаевич
chairman_dissertation_council.position: главный научный сотрудник
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: H-3641-2017
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 57204163721
chairman_dissertation_council.rinc_id: 203808
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Александр
organization_supervisor.surname: Соколов
organization_supervisor.patronymic: Вячеславович
organization_supervisor.position: ведущий научный сотрудник
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 44.09.37
rubrics.name: Прочие виды энергоресурсов
oecds.code: 02.11.IF
oecds.name: ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY
speciality_codes.name: Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии
speciality_codes.code: 05.14.08
supervisors.fio: Харченко В.В.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Бутузов В.А.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Закиров Д.Г.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Геоэкология (по отраслям)
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГБНУ ФНАЦ ВИМ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФЕДЕРАЛЬНЫЙ НАУЧНЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР ВИМ"
protection_organization.ogrn: 1037739771827
protection_organization.supervisor_name: АНДРЕЙ
protection_organization.supervisor_surname: ИЗМАЙЛОВ
protection_organization.supervisor_patronymic: ЮРЬЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФГБНУ ФНАЦ ВИМ
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФЕДЕРАЛЬНЫЙ НАУЧНЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР ВИМ"
author_organization.ogrn: 1037739771827
author_organization.supervisor_name: АНДРЕЙ
author_organization.supervisor_surname: ИЗМАЙЛОВ
author_organization.supervisor_patronymic: ЮРЬЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения