vdgtuВестник Дагестанского государственного технического университета. Технические наукиHerald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences2073-61852542-095XDaghestan State Technical University10.21822/2073-6185-2024-51-3-189-194vdgtu-1571Research ArticleСТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРАBUILDING AND ARCHITECTUREВнедрение энергосберегающих технологий в домостроенииImplementation of Energy-saving Technologies in House constructionКрупновЕ. И.KrupnovE. I.

Крупнов Евгений Иванович, кандидат технических наук, заведующий кафедрой строительства и инженерных систем 

153000, г. Иваново, Шереметевский пр-т, 21

Evgeny I. Krupnov, Cand. Sci. (Eng.), Head of the Department of Construction and Engineering Systems 

21 Sheremetevsky Ave., Ivanovo 153000 

ekrup@list.ruЗайцеваИ. А.ZaytsevaI. A.

Зайцева Ирина Александровна, кандидат экономических наук, доцент, магистр кафедры строительства и инженерных систем 

153000, г. Иваново, Шереметевский пр-т, 21

Irina A. Zaytseva, Cand. Sci. (Econom.), Assoc. Prof., Master of the Department of Construction and Engineering Systems 

21 Sheremetevsky Ave., Ivanovo 153000 

75zss@rambler.ruЛогиноваС. А.LoginovaS. A.

Логинова Светлана Андреевна, кандидат технических наук, заведующий кафедрой строительства зданий и сооружений 

150023, г. Ярославль, Московский проспект, 88 

Svetlana A. Loginova, Cand. Sci. (Eng.), Head of the Department of Construction of Buildings and Structures 

88 Moskovsky Ave., Yaroslavl 150023 

sl79066171227@yandex.ruСимагинА. В.SimaginA. V.

Симагин Александр Владимирович, инженер по эксплуатации теплотехнического оборудования 1 категории 

603000, г. Нижний новгород, ул. Звездинка, д.11

Aleksandr V. Simagin, Engineer for Operation of Heat Engineering Equipment of the 1st Category 

11 Zvezdinka St., Nizhny Novgorod 603000 

sanya_sema1580@mail.ruИвановский государственный политехнический университетРоссияIvanovo State Polytechnic UniversityRussian FederationЯрославский государственный технический университетРоссияYaroslavl State Technical UniversityRussian FederationИвановское ЛПУМГ – филиал ООО «Газпром трансгаз Нижний Новгород»РоссияIvanovskoye LPUMG – branch of Gazprom transgaz Nizhny Novgorod LLCRussian Federation202402102024513189194Copyright © Крупнов Е.И., Зайцева И.А., Логинова С.А., Симагин А.В., 20242024Крупнов Е.И., Зайцева И.А., Логинова С.А., Симагин А.В.Krupnov E.I., Zaytseva I.A., Loginova S.A., Simagin A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/1571

Цель. За последние десятилетия благодаря своим преимуществам в энергоэффективности и экологичности тепловые насосы получили большую популярность, став одной из наиболее привлекательных альтернатив для замены традиционных систем отопления, работающих на ископаемом топливе. Эффективность теплового насоса является решающим фактором, который следует учитывать при выборе и оптимизации системы теплового насоса. Целью исследования являлась оценка эффективности применения воздушных тепловых насосов системы «воздух-вода» в климатических условиях, характерных для регионов центрального федерального округа. Метод. Для оценки эффективности применения воздушных тепловых насосов используется математическая модель, учитывающая многофакторность исследуемого процесса. Результат. Для адекватности сравнения полученных результатов исследования с паспортными эксплуатационными показателями использовался коэффициент трансформации (СОР), показывающий отношение полученной энергии к затраченной работе. В результате более предпочтительным был признан способ отопления помещений воздушным тепловым насосом с комбинированным режимом работы. Вывод. В настоящее время потенциал тепловых насосов в области энергосбережения и снижения выбросов CO2 в значительной степени остается не раскрытым, что и задает вектор дальнейших исследований.

Objective. Over the past decades, heat pumps have gained great popularity due to their advantages in energy efficiency and environmental friendliness, becoming one of the most attractive alternatives to replace traditional heating systems running on fossil fuels. Heat pump efficiency is a decisive factor that should be taken into account when selecting and optimizing a heat pump system. The aim of the study was to evaluate the efficiency of air source heat pumps of the air-to-water system in the climatic conditions typical of the regions of the Central Federal District. Method. To evaluate the efficiency of air source heat pumps, a mathematical model is used that takes into account the multifactorial nature of the process under study. Result. To adequately compare the obtained research results with the passport performance indicators, the transformation coefficient (COP) was used, showing the ratio of the energy received to the expended work. As a result, the method of heating rooms with an air source heat pump with a combined operation mode was recognized as more preferable. Conclusion. Currently, the potential of heat pumps in the field of energy saving and CO2 emission reduction remains largely untapped, which sets the vector for further research.

энергосбережениетепловой насосэнергопотреблениеэффективностьenergy savingheat pumpenergy consumptioneconomic efficiencyReferencesФилиппов, С.П. Перспективы применения тепловых насосов в России / С.П. Филиппов, М.Д. Дильман, М.С. Ионов // Энергосовет. - 2011. - № 5 (18). - С. 42-45.Filippov S.P., M.D. Dilman, M.S. Ionov. Prospects for the Application of Heat Pumps in Russia. Energosovet. 2011; 5 (18):42-45. (In Russ)Il'ina, T.N. Efficiency of Operation of Air Heat Pumpswith Evaporators of Various Designs/ T.N. Il'ina, P.A. Orlov, A.O. Echina //Proceedings of the Soutwest State University. - 2023. - № 2(27). - С. 62-74. DOI: 10.21869/2223-1560-2023-27-2-62-76l'ina T.N., P.A. Orlov, A.O. Echina. Efficiency of Operation of Air Heat Pumpswith Evaporators of Various Designs. Proceedings of the Southwest State University. 2023; 2 (27):62-74. DOI: 10.21869/2223-1560-2023-27-2-62-76Сапрыкина, Н.Ю. Повышение эффективности работы систем теплоснабжения и кондиционирования, работающих в комплексе с тепловым насосом // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. - 2018. - № 2 (24). - С. 17-23.Saprykina N.Yu. Improving the efficiency of heat supply and air conditioning systems operating in combination with a heat pump. Engineering and Construction Bulletin of the Caspian Region. 2018;2 (24):17-23.Яковлев, И.В. Эффективность применения тепловых насосов типа «воздух-вода» в климатических условиях России / И.В. Яковлев, А.М. Исхакова // Теплоэнергетика. -2020. - № 10. - С. 38-47. DOI: 10.1134/S0040363620100100Yakovlev I.V., A.M. Iskhakova. Efficiency of using air-to-water heat pumps in the climatic conditions of Russia. Thermal Power Engineering. 2020;10:38-47. DOI: 10.1134/S0040363620100100(In Russ)Федяев, А.А. Эффективность использования тепловых насосов в условиях крайнего севера / А.А. Федяев, Н.Н. Михолап, В.Н. Федяева //Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. - 2014. - Т. 1. - С. 41-46.Fedyaev A.A., N.N. Mikholap, V.N. Fedyaeva. Efficiency of using heat pumps in the conditions of the far north. Transactions of Bratsk State University. Series: Natural and Engineering Sciences. 2014;1:41-46. (In Russ)Шулепина, П.А. Эффективность применения парокомпрессионного теплового насоса /П.А. Шулепина, А.А. Михайлова, В.А. Алексеев // Modern Science. - 2021. - № 8. - С. 224-229.Shulepina P.A., A.A. Mikhailova, V.A. Alekseev. Efficiency of using a vapor compression heat pump. Modern Science. 2021; 8: 224-229.Дерягин, В.В. Эффективность работы тепловых насосов // Тенденции развития науки и образования. - 2022. - № 85-1. - С. 98-100. DOI: 10.18411/trnio-05-2022-28Deryagin, V.V. Efficiency of heat pumps. Trends in the development of science and education. 2022; 85(1): 98-100. DOI: 10.18411/trnio-05-2022-28 (In Russ)Агафонов, М.К. Сравнение эффективности использования теплового насоса и газового котла для отопления жилого здания / М.К. Агафонов, К.Е. Алексеев, Г.А. Кузнецова // Градостроительство. Инфраструктура. Коммуникации. - 2022. - № 2 (27). - С. 21-26.Agafonov M.K., K.E. Alekseev, G.A. Kuznetsova. Comparison of the efficiency of using a heat pump and a gas boiler for heating a residential building. Urban development. Infrastructure. Communications. 2022; 2 (27):21-26. (In Russ)Юнусов, Э.Ш. Эффективность теплоснабжения с использованием комбинированного теплового насоса / Э.Ш. Юнусов, А.С. Гаврилов //StudNet. - 2022. - № 6(5). - С. 102-106.Yunusov E.Sh., A.S. Gavrilov. Efficiency of heat supply using a combined heat pump.. StudNet. 2022; 6 (5):102-106. (In Russ)Федотов, А.С. Повышение эффективности теплового насоса // Научно-исследовательский центр «Science Discovery». - 2022. - № 10. - С. 627-631.Fedotov, A.S. Increasing theefficiency of the heat pump. Research Center "Science Discovery". 2022;10: 627-631. (In Russ)Сапрыкина, А.С. Исследование работы теплового насоса и его эффективность при различных режимах // Перспективы развития строительного комплекса. - 2017. - № 1. - С. 31-35.Saprykina, A.S. Study of the operation of the heat pump and its efficiency under various modes. Prospects for the development of the construction complex. 2017; 1:31-35. (In Russ)Филиппов, С.П.Эффективность использования тепловых насосов для теплоснабжения малоэтажной застройки / С.П. Филиппов, М.Д. Дильман, М.С. Ионов// Теплоэнергетика. - 2011. - № 11. - С. 12-19.Filippov, S.P. Efficiency of using heat pumps for heating low-rise buildings / S.P. Filippov, M.D. Dilman, M.S. Ionov. Heat Power Engineering. 2011;11:12-19. (In Russ)Объедкова, О.И. Эффективность применения тепловых насосов / О.И. Объедкова, И.С. Кондратов, А.С. Семиненко//Современные наукоемкие технологии. - 2013. - № 8-1. - С. 43-44.Obyedkova, O.I. Efficiency of using heat pumps / O.I. Obyedkova, I.S. Kondratov, A.S. Seminenko. Modern science-intensive technologies. 2013;8(1):43-44. (In Russ)Жарков, Т.А. Об эффективности и окупаемости тепловых насосов //Сантехника, Отопление, Кондиционирование. - 2015. - № 5 (161). - С. 62-64.Zharkov, T.A. On the efficiency and payback of heat pumps. Plumbing, Heating, Air Conditioning. 2015; 5 (161):62-64. (In Russ)Лунева, С.К.Исследование эффективности функционирования теплового насоса / С.К. Лунева, А.Г. Лепеш //Технико-технологические проблемы сервиса. - 2015. - № 4 (34). - С. 30-35.Luneva, S.K. Study of the efficiency of heat pump operation / S.K. Luneva, A.G. Lepesh. Technical and technological problems of service. 2015; 4 (34):30-35. (In Russ)Крупнов, Е.И. Методические аспекты оптимизации затрат энергопотребления малоэтажных строений со встроенным воздушным тепловым насосом / Е.И. Крупнов, И.А., С.А. Логинова, И.С. Зайцев // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. - 2023. - № 2 (50). - С. 177-187. DOI: 10.21822/2073-6185-2023-50-2-177-187Krupnov E.I., I.A., S.A. Loginova, I.S. Zaitsev. Methodological aspects of optimization of energy consumption costs of low-rise buildings with a built-in air heat pump. Herald of the Daghestan State Technical University.Technical Sciences.2023;2(50):177-187.DOI:10.21822/2073-6185-2023-50-2-177-187(In Russ)Федосов, С.В. Эффективное энергоснабжение малоэтажных строений воздушным тепловым насосом / С.В. Федосов, В.Н. Федосеев, А.Б. Петрухин // БСТ. – 2020. - №2. – С. 50–53.Fedosov, S.V. Efficient energy supply of low-rise buildings with an air heat pump. S.V. Fedosov, V.N. Fedoseyev, A.B. Petrukhin. BST. 2020; 2:50–53. (In Russ)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.