Опыт работы теплового насоса горячего водоснабжения в ресторане «Щекавица»
Приведен пример использования теплового насоса типа «воздух-вода» для обеспечения ресторана «Щекавица» горячей водой. Оценено его экономическую эффективность и срок окупаемости. Наведено приклад використання теплового насосу типу “повітря-вода” для забезпечення ресторану «Щекавиця» гарячою водою. Оц...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Промышленная теплотехника |
|---|---|
| Datum: | 2010 |
| Hauptverfasser: | , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут технічної теплофізики НАН України
2010
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60607 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Опыт работы теплового насоса горячего водоснабжения в ресторане «Щекавица» / А.А. Авраменко, Э.П. Пастушенко, Ю.Ю. Кулаков, А.П. Архипов, М.М. Ковецкая, В.М. Лаврик, Е.А. Архипова // Промышленная теплотехника. — 2010. — Т. 32, № 5. — С. 63-66. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859577095932346368 |
|---|---|
| author | Авраменко, А.А. Пастушенко, Э.П. Кулаков, Ю.Ю. Архипов, А.П. Ковецкая, М.М. Лаврик, В.М. Архипова, Е.А. |
| author_facet | Авраменко, А.А. Пастушенко, Э.П. Кулаков, Ю.Ю. Архипов, А.П. Ковецкая, М.М. Лаврик, В.М. Архипова, Е.А. |
| citation_txt | Опыт работы теплового насоса горячего водоснабжения в ресторане «Щекавица» / А.А. Авраменко, Э.П. Пастушенко, Ю.Ю. Кулаков, А.П. Архипов, М.М. Ковецкая, В.М. Лаврик, Е.А. Архипова // Промышленная теплотехника. — 2010. — Т. 32, № 5. — С. 63-66. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Промышленная теплотехника |
| description | Приведен пример использования теплового насоса типа «воздух-вода» для обеспечения ресторана «Щекавица» горячей водой. Оценено его экономическую эффективность и срок окупаемости.
Наведено приклад використання теплового насосу типу “повітря-вода” для забезпечення ресторану «Щекавиця» гарячою водою. Оцінено його економічну ефективність та термін окупності.
Example using heat pump type “air-water” for provision of restaurant “Schekavitsa” of hot water are present. Economic efficiency and pay-back period are estimate.
|
| first_indexed | 2025-11-27T02:51:51Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2010, т. 32, №5 63
НЕТРАДИЦИОННАЯ ЭНЕРГЕТИКА
УДК 621.482
Авраменко А.А.1, Пастушенко Э.П.2 , Кулаков Ю.Ю.3,
Архипов А.П.1, Ковецкая М.М.1, Лаврик В.М.1, Архипова Е.А.1
1Институт технической теплофизики НАН Украины
2ТОВ «В.Д.Е.- Украина»
3Ресторан «Щекавица»
ОПЫТ РАБОТЫ ТЕПЛОВОГО НАСОСА ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
В РЕСТОРАНЕ «ЩЕКАВИЦА»
Наведено приклад викори-
стання теплового насосу типу
“повітря-вода” для забезпечення
ресторану «Щекавиця» гарячою
водою. Оцінено його економічну
ефективність та термін окупності.
Приведен пример исполь-
зования теплового насоса типа
«воздух-вода» для обеспечения ре-
сторана «Щекавица» горячей водой.
Оценено его экономическую эффек-
тивность и срок окупаемости.
Example using heat pump type
“air-water” for provision of restaurant
“Schekavitsa” of hot water are present.
Economic efficiency and pay-back
period are estimate.
N – мощность;
n – число часов работы;
Q – тепловая нагрузка;
μ – коэффициент термотрансформации;
С – стоимость;
Ц – тариф;
ТН – тепловой насос.
Индексы нижние:
г – годовой;
ГВС – горячее водоснабжение;
пот – потребление;
с – суточный;
ТН – тепловой насос;
т – тепловой;
э – электрический.
Резкое возрастание цены на газ в Украине
вызвало всплеск публикаций и предложений
по экономии природного газа. Однако практи-
ческих результатов по внедрению энергосбе-
регающих технологий еще мало. Действитель-
но, использование альтернативных источников
энергии (солнце, ветер, геотермальная энерге-
тика, тепловые насосы) в сумме не достигает
сотой доли энергетического баланса страны, в
то время как в развитых странах эта доля уже
достигает десятков процентов. Использовать
природный газ для получения теплоты – это
все равно, что топить ассигнациями [1].
Сегодня Украина на отопление и горячее
водоснабжение тратит более 11 млрд. т у. т. в
год, из них 70 % составляет газ. В такой тяже-
лой ситуации даже резкое увеличение публика-
ций по теме энергосбережения представляется
явлением весьма положительным. Что касается
тепловых насосов (ТН), то предлагаются раз-
личные сферы их внедрения и схемы примене-
ния [2-6]. Проблема в том, что где угодно, по-
добно электронагревателю, тепловой насос не
установишь. Чаще всего это окажется убыточ-
ным предприятием.
В западных странах внедрение тепловых
насосов (ТН) всемерно поощряется экономи-
чески: предоставляются льготные креди-
ты, либо частично оплачивается государ-
ством покупка ТН, устанавливаются льгот-
ные тарифы на электроэнергию и др.,
вплоть до введения полного запрета на га-
зовые и другие котельные в «зеленых»
зонах. У нас в стране такой протекционизм
даже серъезно не обсуждается и уповать на
него не приходится. Приходится изыскивать
сферы экономически оправданного использо-
вания ТН. Главная проблема здесь – поиск де-
шевого либо бросового низкотемпературного
источника теплоты, а также поиск вариантов,
когда установка ТН попутно позволяет решать
другие проблемы.
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2010, т. 32, №564
НЕТРАДИЦИОННАЯ ЭНЕРГЕТИКА
В статье рассматриваются вопросы технико-
экономического обоснования использования
ТН для горячего водоснабжения ресторана и
приводится пример практической реализации,
приносящей существенную прибыль предпри-
ятию.
Установка в 2009 году теплового насоса
типа «воздух-вода» для нужд горячего водо-
снабжения (ГВС) ресторана «Щекавица» в
г. Киеве позволила не только полностью по-
крыть потребность ресторана в горячей воде,
снизив примерно вчетверо текущие платежи,
но и попутно решить целый ряд проблем дру-
гого плана: ввести в нормальный режим экс-
плуатации холодильные установки и понизить
потребление ими электроэнергии, понизить
температуру хранения продуктов в холодиль-
никах до нормы, снизить температуру воздуха
в подвальных помещениях до комфортной и пр.
Ресторан «Щекавица», можно сказать, ти-
пичный ресторан города, поэтому данный
опыт представляется целесообразным распро-
странить самым широким образом. Проблемы
ресторана также весьма типичны: большой
расход горячей воды и, соответственно, вну-
шительные текущие платежи за нее. Кроме
того, наличие большoго количества холодиль-
ных машин, установленных в технических
помещениях (в данном случае – в подвале)
обусловливает повышенную температуру воз-
духа в них – до 45 °С несмотря на то, что теп-
лый воздух непрерывно удаляется с помощью
вентиляции. Как следствие, холодильные и
морозильные камеры, работая в «жестком ре-
жиме», не справлялись с задачей поддержания
необходимых температур продуктов, что при-
водило к их преждевременной порче.
Установка в ресторане одного теплового на-
соса тепловой мощностью 21,2 кВт позволила
решить весь этот комплекс проблем.
Холодная водопроводная вода подогре-
вается в тепловом насосе до требуемой тем-
пературы в 55 °С и поступает в систему го-
рячего водоснабжения ресторана, либо в
теплоизолированный накопительный бак ем-
костью 900 литров. Соответственно, в пиковые
часы горячего водопотребления вода из нако-
пительного бака поступает в систему горячего
водоснабжения по мере необходимости.
Тепловой насос в процессе своей работы
использует тепло, сбрасываемое холодильны-
ми машинами. В результате чего, температура
воздуха в технических помещениях понизилась
до комфортных 18…20 °С, снизилось электро-
потребление холодильных машин, температу-
ра продуктов в холодильных и морозильных
камерах пришла в норму.
Принципиальная схема работы теплового
насоса в ресторане представлена на рис. 1.
Хладагент в жидком состоянии (≈ +12 °С)
поступает в теплообменник, охлаждающий
воздух в технических помещениях. В этом те-
плообменнике хладагент при температуре око-
ло +15 °С закипает и переходит в газообраз-
ное состояние, нагреваясь примерно до 20 °С.
Далее, вследствие сжатия в компрессоре,
хладагент нагревается до 80 … 90 °С и пос-
тупает в теплообменник, подогревающий в
баке холодную водопроводную воду с +5 °С
до +55 °С. Остывший при этом примерно до
55 °С хладагент поступает в дроссельное
устройство, где переходит в жидкое состояние
при температуре 0 °С и цикл замыкается.
На рис. 2 показан внешний вид теплового
насоса с теплоизолированным накопительным
баком горячей воды. Площадь технических
подвальных помещений, в которых функцио-
нирует девять холодильных машин, составляет
100 м2. Для установки на этой площади ТН с
баком горячей воды понадобилось всего около
3 м2. Следует учесть, что бойлер горячей воды
занимал примерно такую же площадь.
Проведем технико-экономический расчет
установки теплового насоса в данном случае
и определим, в итоге, срок его окупаемости.
При этом будем учитывать только реальную
экономию от снижения текущих платежей за
горячую воду, пренебрегая прочими преиму-
ществами: от снижения потребления электро-
энергии холодильными машинами, от исклю-
чения преждевременной порчи продуктов, от
приведения к комфортным +20 °С температуры
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2010, т. 32, №5 65
НЕТРАДИЦИОННАЯ ЭНЕРГЕТИКА
воздуха в технических помещениях и пр.
Исходные данные для расчета экономиче-
ской эффективности теплового насоса ТН-21
компании « В.Д.Е. – Украина»:
- тепловая мощность NТН(Т) =21,2 кВт;
- электрическая мощность NТН(Э) =4,4 кВт;
- коэффициент преобразования энергии μ = 4,8;
- покрываемая ТН тепловая нагрузка для нужд
горячего водоснабжения ресторана Qпот =
= 0,34 Гкал/сут, что составляет 395,7 кВт·ч/сут.
При этом число часов работы ТН в сутки
составит nС = 18,7 час. Поскольку ресторан ра-
ботает без выходных, то число часов работы
ТН в год соответственно
nГ = nС x 365 = 6825,5 ч.
Экономическая эффективность работы
ТН в первую очередь зависит от соотноше-
ния тарифов на тепловую и электрическую
энергию. Для г. Киева, согласно тарифам АК
«Киев-энерго», это соотношение более чем
благоприятно для установки ТН. А именно,
тариф на электроэнергию для нежилых по-
мещений равен ЦЭ = 0,771 грн./кВт·ч, тариф
на тепловую энергию для нежилых поме-
щений ЦТ = 676,15 грн./Гкал, что соответствует
0,581 грн./кВт·ч.
Таким образом, оплата электроэнергии при
Рис. 1.
Рис. 2.
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2010, т. 32, №566
НЕТРАДИЦИОННАЯ ЭНЕРГЕТИКА
работе теплового насоса составит за год :
В случае получения горячей воды от АК «Киевэнерго» годовые расходы будут:
ТН ТН(Э) Г ТС Ц 4,4 6812,7 0,771 23111,4 грн.N n= × × = × × =
ГВС ПОТ ТС 365 Ц 365 0,34 676,15 83910,2 грн.Q= × × = × × =
ГВС ТНС С 83910,2 23111,4 60798,8 грн.− = − =
То есть, годовая экономия при работе те-
плового насоса составляет
Оценим капитальные и эксплуатацион-
ные затраты теплонасосной установки. Капи-
тальные затраты на приобретение и установ-
ку теплового насоса «под ключ» в компании
«В.Д.Е.- Украина» составляют 600 Евро за кВт
тепловой мощности аппарата. То есть, при
курсе 1Є = 11,0 грн. капитальные затраты на
тепловой насос мощностью 21,2 кВт составили
600 х 21,2 х 11,0 = 139920 грн.
Если учесть, что обслуживание теплового
насоса осуществляется персоналом, обслужи-
вающим холодильные установки, то эксплуата-
ционные затраты включают только оплату элек-
троэнергии, потребляемую тепловым насосом.
В итоге, срок окупаемости теплового насо-
са составляет:
139920 / 60798,8 = 2,3 года.
Если учесть экономию электроэнергии при
снижении энергопотребления холодильных ма-
шин, а также исключить убытки от преждев-
ременной порчи продуктов, срок окупаемости
может быть существенно меньше.
Выводы
Установка в подсобных помещениях ре-
сторана теплового насоса тепловой мощность
21,2 кВт полностью покрывает потребности
ресторана в горячей воде (при наличии нако-
пительного бака), позволяет обеспечить рабо-
ту холодильных машин с максимальным КПД,
обеспечить снижение температуры воздуха в
подсобных помещениях с 45 °С до 20 °С.
Годовая экономия расходов при работе те-
плового насоса составит 60,8 тыс грн. в срав-
нении с оплатой горячей воды по тарифам АК
«Киевэнерго», при этом срок окупаемости ТН
равен 2,3 года.
Технико-экономическое обоснование уста-
новки ТН в ресторане «Щекавица» разрабо-
таны в Институте технической теплофизики
НАНУ. Проект установки ТН разработан ТОВ
«В.Д.Е.- Украина» при участии ИТТФ НАНУ.
Монтаж и наладка оборудования осуществле-
ны ТОВ «В.Д.Е.- Украина».
ЛИТЕРАТУРА
1. Сухин Е. Мы единственные в Европе ис-
пользуем природный газ для получения тепла //
ЭСТА.– 2008.– №4.– С. 26-29.
2. Басок Б.И., Беляева Т.Г., Рутенко А.А.,
Лунина А.А. Анализ экономической эффектив-
ности при реализации теплонасосных систем
для теплоснабжения // Промышленная тепло-
техника.– 2008, т.30.– №4.– С. 56-63.
3. Шушкевич Н. Теплові насоси як один
із видів альтернативного теплопостачання //
Житлово-комунальне господарство України.–
2008.– №3.– С. 40-45.
4. Черноштан Т.Н. Тепловые насосы: ре-
альный путь экономии энергоресурсов // Элек-
трик.– 2009.– №9.– С. 34-37.
5. Долинский А.А., Дроганов Б.Х. Тепло-
вые насосы в системе теплоснабжения зданий
// Промышленная теплотехника.– 2008, т.30.–
№6.– С. 71-83.
6. Ефимов Н.М., Малышев П.А. Перспекти-
вы использования тепловых насосов в энергоо-
беспечении промышленных и коммунальных
предприятий // Теплоэнергетика.– 2009.– №11.–
С. 30-33.
Получено 19.04.2010 г.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-60607 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0204-3602 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-27T02:51:51Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Інститут технічної теплофізики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Авраменко, А.А. Пастушенко, Э.П. Кулаков, Ю.Ю. Архипов, А.П. Ковецкая, М.М. Лаврик, В.М. Архипова, Е.А. 2014-04-17T17:31:51Z 2014-04-17T17:31:51Z 2010 Опыт работы теплового насоса горячего водоснабжения в ресторане «Щекавица» / А.А. Авраменко, Э.П. Пастушенко, Ю.Ю. Кулаков, А.П. Архипов, М.М. Ковецкая, В.М. Лаврик, Е.А. Архипова // Промышленная теплотехника. — 2010. — Т. 32, № 5. — С. 63-66. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 0204-3602 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60607 621.482 Приведен пример использования теплового насоса типа «воздух-вода» для обеспечения ресторана «Щекавица» горячей водой. Оценено его экономическую эффективность и срок окупаемости. Наведено приклад використання теплового насосу типу “повітря-вода” для забезпечення ресторану «Щекавиця» гарячою водою. Оцінено його економічну ефективність та термін окупності. Example using heat pump type “air-water” for provision of restaurant “Schekavitsa” of hot water are present. Economic efficiency and pay-back period are estimate. ru Інститут технічної теплофізики НАН України Промышленная теплотехника Нетрадиционная энергетика Опыт работы теплового насоса горячего водоснабжения в ресторане «Щекавица» Operational experience heat pump hot water service in restaurant «Schekavitsa Article published earlier |
| spellingShingle | Опыт работы теплового насоса горячего водоснабжения в ресторане «Щекавица» Авраменко, А.А. Пастушенко, Э.П. Кулаков, Ю.Ю. Архипов, А.П. Ковецкая, М.М. Лаврик, В.М. Архипова, Е.А. Нетрадиционная энергетика |
| title | Опыт работы теплового насоса горячего водоснабжения в ресторане «Щекавица» |
| title_alt | Operational experience heat pump hot water service in restaurant «Schekavitsa |
| title_full | Опыт работы теплового насоса горячего водоснабжения в ресторане «Щекавица» |
| title_fullStr | Опыт работы теплового насоса горячего водоснабжения в ресторане «Щекавица» |
| title_full_unstemmed | Опыт работы теплового насоса горячего водоснабжения в ресторане «Щекавица» |
| title_short | Опыт работы теплового насоса горячего водоснабжения в ресторане «Щекавица» |
| title_sort | опыт работы теплового насоса горячего водоснабжения в ресторане «щекавица» |
| topic | Нетрадиционная энергетика |
| topic_facet | Нетрадиционная энергетика |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60607 |
| work_keys_str_mv | AT avramenkoaa opytrabotyteplovogonasosagorâčegovodosnabženiâvrestoraneŝekavica AT pastušenkoép opytrabotyteplovogonasosagorâčegovodosnabženiâvrestoraneŝekavica AT kulakovûû opytrabotyteplovogonasosagorâčegovodosnabženiâvrestoraneŝekavica AT arhipovap opytrabotyteplovogonasosagorâčegovodosnabženiâvrestoraneŝekavica AT koveckaâmm opytrabotyteplovogonasosagorâčegovodosnabženiâvrestoraneŝekavica AT lavrikvm opytrabotyteplovogonasosagorâčegovodosnabženiâvrestoraneŝekavica AT arhipovaea opytrabotyteplovogonasosagorâčegovodosnabženiâvrestoraneŝekavica AT avramenkoaa operationalexperienceheatpumphotwaterserviceinrestaurantschekavitsa AT pastušenkoép operationalexperienceheatpumphotwaterserviceinrestaurantschekavitsa AT kulakovûû operationalexperienceheatpumphotwaterserviceinrestaurantschekavitsa AT arhipovap operationalexperienceheatpumphotwaterserviceinrestaurantschekavitsa AT koveckaâmm operationalexperienceheatpumphotwaterserviceinrestaurantschekavitsa AT lavrikvm operationalexperienceheatpumphotwaterserviceinrestaurantschekavitsa AT arhipovaea operationalexperienceheatpumphotwaterserviceinrestaurantschekavitsa |