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....
Збережено в:
| Дата: | 2010 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут технічної теплофізики НАН України
2010
|
| Назва видання: | Промышленная теплотехника |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60607 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | 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. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-60607 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-606072025-02-09T14:59:43Z Опыт работы теплового насоса горячего водоснабжения в ресторане «Щекавица» Operational experience heat pump hot water service in restaurant «Schekavitsa Авраменко, А.А. Пастушенко, Э.П. Кулаков, Ю.Ю. Архипов, А.П. Ковецкая, М.М. Лаврик, В.М. Архипова, Е.А. Нетрадиционная энергетика 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. 2010 Article 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 ru Промышленная теплотехника application/pdf Інститут технічної теплофізики НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Нетрадиционная энергетика Нетрадиционная энергетика |
| spellingShingle |
Нетрадиционная энергетика Нетрадиционная энергетика Авраменко, А.А. Пастушенко, Э.П. Кулаков, Ю.Ю. Архипов, А.П. Ковецкая, М.М. Лаврик, В.М. Архипова, Е.А. Опыт работы теплового насоса горячего водоснабжения в ресторане «Щекавица» Промышленная теплотехника |
| description |
Приведен пример использования теплового насоса типа «воздух-вода» для обеспечения ресторана «Щекавица» горячей водой. Оценено его экономическую эффективность и срок окупаемости. |
| format |
Article |
| 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. |
| author_sort |
Авраменко, А.А. |
| title |
Опыт работы теплового насоса горячего водоснабжения в ресторане «Щекавица» |
| title_short |
Опыт работы теплового насоса горячего водоснабжения в ресторане «Щекавица» |
| 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_sort |
опыт работы теплового насоса горячего водоснабжения в ресторане «щекавица» |
| publisher |
Інститут технічної теплофізики НАН України |
| publishDate |
2010 |
| topic_facet |
Нетрадиционная энергетика |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60607 |
| 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. |
| series |
Промышленная теплотехника |
| 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 |
| first_indexed |
2025-11-27T02:51:51Z |
| last_indexed |
2025-11-27T02:51:51Z |
| _version_ |
1849910270597529600 |
| 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.
|