Статья посвящена исследованию влияния температуры низкопотенциального источника теплоты на эффективность работы тепловых насосных установок (ТНУ). Задачами исследования являются: расчет режима работы ТНУ при различных температурах низкопотенциального источника теплоты; анализ полученных результатов и построение графика зависимости эффективности ТНУ от температуры низкопотенциального источника теплоты. Рассмотрены особенности функционирования ТНУ, выявлены факторы, определяющие производительность установок и уровень энергопотребления. Особое внимание уделено взаимосвязи между температурой сетевой воды системы теплоснабжения и показателями энергоэффективности ТНУ. Анализируя мировые тенденции и российские реалии, авторы отмечают ограниченность распространения ТНУ в России, несмотря на существенный экологический и экономический потенциал технологии. Приведены расчетные данные, демонстрирующие прямую зависимость эффективности ТНУ от характеристик используемого низкопотенциального источника и обратную связь с температурой сетевой воды. Например, при температуре низкопотенциального источника теплоты, равной +8 °С, и при температуре сетевой воды, равной +30 °С, максимальное значение COP равно 7,21. При той же температуре сетевой воды, но с температурой низкопотенциального источника теплоты, равной -15 °С, COP снижается до 3,02. Наименее эффективным режимом работы ТНУ является температурный режим сетевой воды +45 °С, при котором максимальное значение COP = 3,86, минимальное значение COP = 1,99. Показано, что оптимальное сочетание указанных параметров обеспечивает максимальную экономичность работы устройства. Полученные результаты имеют прикладное значение для проектирования эффективных систем отопления, способствующих снижению энергозатрат и повышению экологической устойчивости регионов.
В статье представлены результаты исследования применимости вертикального размещения секций фотоэлектрических модулей фотосолнечной электростанции, функционирующей в автономной энергосистеме на северных территориях России. Определена оптимальная комбинация вертикального размещения секций модулей - 10/80/10 % и 15/70/15 % (Восток/Юг/Запад) при условии комплексного применения с плоскими отражательными системами. Оптимальная комбинация вертикального размещения модулей с данными системами позволяет увеличить среднегодовую выработку электроэнергии на 5 и 13 % соответственно при сопоставлении с линейным размещением со 100 %-ным ориентированием на южную сторону. Вертикальное размещение модулей позволяет увеличить среднесуточный период выработки электроэнергии в утренние и вечерние фазы на 0,3…0,6 ч при сравнении с линейным размещением. В случае комплексного применения отражательных систем и вертикального размещения модулей при комбинации 25/50/25 % выработка электроэнергии от фотосолнечной электростанции выше, чем при линейном размещении в течение 3,0…3,5 месяцев в год - с середины апреля до середины июля. Данный эффект позволяет поддерживать оптимальный рабочий режим для систем накопления электроэнергии и уменьшить необходимую площадь размещения. Имитационные вычисления проведены на базе цифровой платформы «Global Solar Atlas» путем выполнения сравнительной оценки различных комбинаций размещения модулей. Результаты работы могут быть применены при выборе оптимального способа размещения модулей в объектах гелиоэнергетики.