Search academic texts

Registration Number

0823U102071, PhD dissertation

Status

Доктор філософії

Date

24-11-2023

popup.evolution

.

Title

Increasing the efficiency of heat pump supply systems with the account of regional conditions

Author

Oksana Zhaivoron,

popup.head Alla E. Denysova
popup.opponent Olga Y. Chernousenko
popup.opponent Oleksandr S. Titlov
popup.review Igor L. Kozlov
popup.review Vadum V. Chichenin

Description

. У вступі показано актуальність застосування інноваційних технології генерації енергії з гібридним використанням теплонасосних установок (ТНУ) і змінних відновлювальних джерел енергії (ЗВДЕ) з урахуванням регіональних умов, що є доцільним завдяки збільшенню ефективності процесів в елементах системи. Але інструментарій удосконалення гібридних систем енергозабезпечення з використанням ЗВДЕ для ТНУ, який потребує урахування регіонального технічного потенціалу, розроблений явно недостатньо. Визначено об'єкт, предмет, задачі та методи дослідження; наведено наукову новизну та практичне значення отриманих результатів; висвітлено особистий внесок здобувача. В першому розділі дисертаційної роботи проведено аналіз існуючих технологій генерації енергії, встановлені їх переваги та недоліки. Показано, що для ефективного впровадження гібридних енергоустановок для вирішення проблем енергозбереження, необхідно розробити математичну модель, з використанням якої можна визначити раціональні режими роботи системи з урахуванням регіональних умов. Рішення про доцільність впровадження системи енергозабезпечення приймається за результатом визначення ефективності роботи системи за енергетичним, економічним, екологічним та соціальним факторами. Для вирішення цього завдання запропоновано шляхи і методи вдосконалення режимів роботи систем енергозабезпечення з використанням великих часток ЗВДЕ, потенціал яких залежить від регіональних умов. Сформульовано перший пункт наукової новизни – для підвищення ефективності систем енергозабезпечення з раціональним використанням ЗВДЕ необхідно розробити математичну модель з урахуванням регіональних умов, як засобу енергозбереження, що призводить до покращення техніко-економічних показників, зменшення теплового забруднення довкілля, і є підставою для інтеграції високих часток ЗВДЕ в енергосистемі. У другому розділі обґрунтовано умови підвищення ефективності режимів роботи енергосистеми з великими частками ЗВДЕ, для чого застосовано інструментарій математичного моделювання, а саме, модель енергетичного балансу, для визначення оптимальних заміщуючих можливостей енергосистеми. Для оцінки доцільності інтеграції ЗВДЕ в традиційні системи необхідно розробити математичну модель на основі енергетичного балансу системи. Моделювання енергетичних систем із великою часткою ЗВДЕ вимагає високої просторової роздільної здатності для врахування регіонально відмінного потенціалу, а також високої часової роздільної здатності для вловлювання короткочасних коливань, особливо коливань технічного потенціалу ЗВДЕ. Обґрунтовано, що для оцінки ефективності інтеграції ЗВДЕ в системи енергозабезпечення необхідно враховувати техніко-економічні властивості рішень, які пропонуються з урахуванням регіональних умов, у короткостроковій та довгостроковій перспективі. Для цього використано модель енергетичного балансу системи генерації енергії з використання ЗВДЕ та з’ясовано умови та особливості реалізації моделі енергетичного балансу для енергетичного сектору України. Сформульовано другий пункт наукової новизни: шляхом математичного моделювання обґрунтовано техніко-економічну доцільність використання великих часток ЗВДЕ для заміщення потужності традиційної енергосистеми з раціональним використання технічного потенціалу ЗВДЕ, доступних в регіональних умовах. У третьому розділі обґрунтовано умови раціонального використання низькопотенційної теплоти для ТНУ, які функціонують в теплових схемах гібридних когенераційних установок, для чого застосовано інструментарій математичного моделювання, який дозволяє визначити доцільність впровадження запропонованих рішень для кліматичних умов регіонів України. Запропоновано методику аналізу ексергетичної ефективності процесів в елементах когенераційних систем із використанням ТНУ, що дало змогу оцінити ефективність рішень та обрати раціональний шлях їх реалізації. Визначено перспективні напрямки застосування ТНУ на електростанціях для визначення можливості забезпечення теплового графіка споживачів. На підставі аналізу результатів чисельного моделювання, яке виконано з урахуванням кліматичних умов, визначено характер впливу ТНУ на теплове навантаження гібридної енергоустановки для регіонів України. Для визначення ефективності ТНУ використано ексергетичний метод, що дозволило встановити, елементи ТНУ, які найбільше впливають на втрати енергії при утилізації циркуляційної води в гібридній установці, та визначають доцільність її використання. Визначено, що застосування ТНУ дозволяє збільшити ККД брутто нетто на 10…15% і 3…5%, відповідно. Максимальний СОР ТНУ досягається для Одеського регіону, найменший – для Харківського і Полтавського регіонів, що пов'язано з кліматичними умовами взимку. Сформульовано третій пункт наукової новизни: обґрунтовано шляхом математичного моделювання з використанням ексергетичного методу аналізу техніко-економічну доцільність використання ТНУ для утилізації низькопотенційної теплоти гібридної когенераційної системи з урахуванням регіональних умов. У ч

Registration Date

2023-12-31

popup.nrat_date

2023-12-31