Numerical and experimental study of the thermodynamic efficiency of heat pumps
Proposed the methodology of monitoring of heat pump allows real-time to exercise thermodynamic testing of the heat pump for a limited amount of measured parameters, including operation at partial load. The essence of the technique is that on the basis of data thermodynamic efficiency statistics cata...
Saved in:
| Date: | 2016 |
|---|---|
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України
2016
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://journals.uran.ua/jme/article/view/65236 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Energy Technologies & Resource Saving |
Institution
Energy Technologies & Resource Saving| id |
oai:ojs.journals.uran.ua:article-65236 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Energy Technologies & Resource Saving |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2016-05-04T11:21:33Z |
| collection |
OJS |
| language |
Russian |
| topic |
heat pump semi-empirical thermodynamic model monitoring exergy coefficient of performance |
| spellingShingle |
heat pump semi-empirical thermodynamic model monitoring exergy coefficient of performance Тарасова, В. А. Numerical and experimental study of the thermodynamic efficiency of heat pumps |
| topic_facet |
heat pump semi-empirical thermodynamic model monitoring exergy coefficient of performance тепловой насос термодинамическая эффективность мониторинг эксергетический коэффициент преобразования УДК 621.577 тепловий насос термодинамічна ефективність моніторинг ексергетичний коефіцієнт перетворення |
| format |
Article |
| author |
Тарасова, В. А. |
| author_facet |
Тарасова, В. А. |
| author_sort |
Тарасова, В. А. |
| title |
Numerical and experimental study of the thermodynamic efficiency of heat pumps |
| title_short |
Numerical and experimental study of the thermodynamic efficiency of heat pumps |
| title_full |
Numerical and experimental study of the thermodynamic efficiency of heat pumps |
| title_fullStr |
Numerical and experimental study of the thermodynamic efficiency of heat pumps |
| title_full_unstemmed |
Numerical and experimental study of the thermodynamic efficiency of heat pumps |
| title_sort |
numerical and experimental study of the thermodynamic efficiency of heat pumps |
| title_alt |
Расчетно-экспериментальное исследование термодинамической эффективности тепловых насосов |
| description |
Proposed the methodology of monitoring of heat pump allows real-time to exercise thermodynamic testing of the heat pump for a limited amount of measured parameters, including operation at partial load. The essence of the technique is that on the basis of data thermodynamic efficiency statistics catalogs of manufacturers of chillers and heat pumps the regression equation is formed for determine the loss of irreversibility in the cycle. This relationship serves as the reference characteristics of heat pump for his diagnosis in real time, with only available data on the coolant temperature at the inlet of the evaporator and condenser, as well as indications of heat and electricity. Monitoring of the heat pump VMN430L in the heating system of the office building showed that this model is mainly operated in partial load operation. This led to a substantial increase in the amount of internal energy dissipation in the cycle and as a result increased power consumption. While reducing the cooling capacity by 50% with respect to full load the irreversibility losses varied by only in 1%. In addition, while raising the temperature of ambient air and below 0 °C and increasing its humidity to 85% significantly reduces the effectiveness of heat pump. Thus, our monitoring showed the ineffectiveness of this model. By the way, it should be noted that revealed by the settlement and pilot testing shortcomings are not typical for the current generation of chillers and heat pumps (for example, chillers Clivet, Trane). |
| publisher |
Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України |
| publishDate |
2016 |
| url |
https://journals.uran.ua/jme/article/view/65236 |
| work_keys_str_mv |
AT tarasovava numericalandexperimentalstudyofthethermodynamicefficiencyofheatpumps AT tarasovava rasčetnoéksperimentalʹnoeissledovanietermodinamičeskojéffektivnostiteplovyhnasosov |
| first_indexed |
2025-07-17T12:00:13Z |
| last_indexed |
2025-07-17T12:00:13Z |
| _version_ |
1850411181660962816 |
| spelling |
oai:ojs.journals.uran.ua:article-652362016-05-04T11:21:33Z Numerical and experimental study of the thermodynamic efficiency of heat pumps Расчетно-экспериментальное исследование термодинамической эффективности тепловых насосов Тарасова, В. А. heat pump semi-empirical thermodynamic model monitoring exergy coefficient of performance тепловой насос термодинамическая эффективность мониторинг эксергетический коэффициент преобразования УДК 621.577 тепловий насос термодинамічна ефективність моніторинг ексергетичний коефіцієнт перетворення Proposed the methodology of monitoring of heat pump allows real-time to exercise thermodynamic testing of the heat pump for a limited amount of measured parameters, including operation at partial load. The essence of the technique is that on the basis of data thermodynamic efficiency statistics catalogs of manufacturers of chillers and heat pumps the regression equation is formed for determine the loss of irreversibility in the cycle. This relationship serves as the reference characteristics of heat pump for his diagnosis in real time, with only available data on the coolant temperature at the inlet of the evaporator and condenser, as well as indications of heat and electricity. Monitoring of the heat pump VMN430L in the heating system of the office building showed that this model is mainly operated in partial load operation. This led to a substantial increase in the amount of internal energy dissipation in the cycle and as a result increased power consumption. While reducing the cooling capacity by 50% with respect to full load the irreversibility losses varied by only in 1%. In addition, while raising the temperature of ambient air and below 0 °C and increasing its humidity to 85% significantly reduces the effectiveness of heat pump. Thus, our monitoring showed the ineffectiveness of this model. By the way, it should be noted that revealed by the settlement and pilot testing shortcomings are not typical for the current generation of chillers and heat pumps (for example, chillers Clivet, Trane). Предложена новая методика тестирования термодинамической эффективности теплового насоса, которая позволяет по ограниченному числу замеряемых параметров оценить энергоемкость выработанного тепла. С использованием энтропийно-статистического подхода Гордона–Нджу сформирована полуэмпирическая термодинамическая модель, позволяющая учесть реальную величину внутренней диссипации энергии в цикле и оценить эффективность теплового насоса при работе с частичной нагрузкой. Создан программный комплекс по обработке результатов мониторинга теплонасосной системы тепло- и холодоснабжения административного здания в режиме реального времени. По результатам тестирования работы теплового насоса VMN430L выявлено, что он эксплуатируется в режиме неполной загрузки (80%). Это приводит к увеличению потерь от необратимости в цикле на 7,3÷10% по сравнению с режимом полной загрузки. Запропоновано нову методику тестування термодинамічної ефективності теплового насоса, яка дозволяє за обмеженим числом параметрів, що заміряються, оцінити енергоємність виробленого тепла. З використанням ентропійно-статистичного підходу Гордон-Нджу сформовано напівемпіричну термодинамічну модель, яка дозволяє врахувати реальну величину внутрішньої дисипації енергії в циклі і оцінити ефективність теплового насоса при роботі у режимі з частковим навантаженням. Створено програмний комплекс для обробки результатів моніторингу теплонасосної системи тепло- і холодопостачання адміністративної будівлі в режимі реального часу. За результатами тестування роботи теплового насоса VMN430L виявлено, що він експлуатується в режимі з неповним навантаженням (80%). Це призводить до збільшення втрат від незворотності в циклі на 7,3÷10% в порівнянні з режимом повного завантаження. Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України 2016-03-30 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/jme/article/view/65236 Journal of Mechanical Engineering; Vol. 19 No. 1 (2016); 13-20 Проблемы машиностроения; Том 19 № 1 (2016); 13-20 Проблеми машинобудування; Том 19 № 1 (2016); 13-20 2709-2992 2709-2984 ru https://journals.uran.ua/jme/article/view/65236/60494 Copyright (c) 2016 В. А. Тарасова https://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0 |