Технико-экономические аспекты экономии топлива при кондиционировании и теплоснабжении дома

Ольга Анатольевна Гокмен
преподаватель кафедры экономики предприятия, Днепровский национальный университет им. О. Гончара, Украина, e-mail: abdurah@i.ua, ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-6283-5327

Анатолий Васильевич Трофименко
кандидат технических наук, доцент кафедры двигателестроения, Днепровский национальный университет им. О. Гончара, Украина, e-mail: antrof2005@gmail.com, ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-5312-9658

Цитировать статью:

Гокмен, О. А., Трофименко, А. В. Технико-экономические аспекты экономии топлива при кондиционировании и теплоснабжении дома // Вестник социально-экономических исследований : сб. науч. трудов (ISSN 2313-4569); под ред. М. И. Зверякова (глав. ред.) и др. Одесса : Одесский национальный экономический университет. 2018. № 2 (66). С. 129–137.

Аннотация

В статье проведено технико-экономическое сравнение обычной установки для теплоснабжения и кондиционирования воздуха в помещении, которая работает на природном газе, с установкой, работающей с использованием солнечной энергии. Показано, что благодаря комплексному учету технических, экономических, экологических и других аспектов можно решить хозяйственную и научно-техническую проблему сокращения потребления традиционных топливно-энергетических ресурсов. Применение технико-экономических методик и информационно-коммуникативных технологий обуславливает ужесточение требований к экономической эффективности комплекса маркетинговых технологий высокотехнологических предприятий. Поскольку стоимость газа и электроэнергии постоянно возрастает, возникает необходимость в решении проблемы уменьшения их потребления кондиционерами воздуха. Для отказа использования электроэнергии предлагается разработать системы кондиционирования воздуха с питанием от солнечной энергии. Обострение экологических проблем обуславливает необходимость применения солнечных систем кондиционирования воздуха, работа которых основана на разнице температур дневного и ночного воздуха. Поэтому важное значение приобретает применение комбинированных солнечных установок, которые используют как для отопления в холодный период года, так и для охлаждения помещения в теплый период. Использование солнечной энергии для кондиционирования привлекательно еще и потому, что график прихода солнечной энергии совпадает с графиком использования холода и потому, что добавление солнечного охлаждения к отоплению позволяет значительно улучшить экономику солнечного теплоснабжения. Проанализированы расходы на оборудование установки и эксплуатацию, а также на использование природного газа и электроэнергии. Установлено, что пользователь потратит на приобретение и установку нового оборудования в 2,27 раз больше, чем на обычную установку, однако каждый месяц он будет тратить на 70% меньше электроэнергии в режиме кондиционирования и на 310 м3 меньше природного газа в режиме отопления. Обосновано, что на протяжении пяти лет пользователь потратит на 104111,3 грн. меньше, чем при эксплуатации обычной установки. Предложено в дальнейших разработках систем для теплоснабжения и кондиционирования воздуха в здании решать экологические проблемы, которые зависят от количества используемого природного топлива в масштабах населенного пункта, города, страны.

Ключевые слова

энергосбережение; теплоснабжение; кондиционирование; солнечная энергия; тепловая мощность; гелиоколлектор; расход топлива; стоимость установки; тепловой насос; грунтовый акумулятор.

JEL classification: L720; L740; DOI: https://doi.org/10.33987/vsed.2(66).2018.129-137

УДК: 621.3

Литература

1. Накорчевский А. И. Система теплоснабжения теплоавтономного дома // Промышленная теплотехника. 2009. Т. 31. № 1. С. 67–73.
2. Трофименко А. В., Андреева М. В., Андреев А. А. Применение солнечной энергии для отопления, горячего водоснабжения и кондиционирования пассажирских вагонов // Залізничний транспорт України. 2009. № 1. С. 59–61.
3. Накашидзе Л. В., Габринец В. А., Трофименко А. В. Факторы влияющие на тепловой баланс сооружения при использовании энергии альтернативных источников // Відновлювана енергетика. 2015. № 5. С. 15–21.
4. Пат. 96845, Україна МПК C 02 F 11/04, C 02 F 3/28 Біоенергокомплекс / Козуб А. Ю., Трофименко А. В. Заявники та патентовласники: Козуб А. Ю., Трофименко А. В. № а201004592; заявл. 19.04.10, опубл. 12.12.2011. Бюл. № 23.
5. Ruzhu W., Tianshu G. (2016). Advances in solar heating and cooling // Woodhead Publishing. 1st ed. 596 p.
6. Габрінець В. О., Марков В. Л., Зарівняк Г. Ш., Митрохов С. О. Дослідження особливостей побудови енергоефективних огороджень як елементів систем енергозабезпечення // Проблеми високотемпературної техніки: зб. наук. праць. Дніпропетровськ : ДНУ. 2011. С. 7‒14. ISBN 978-617-518-213-0.
7. Bredford T. (2006). Solar revolution. The economic transformation of the global energy industry. Press Cambridge, London. 224 p.
8. Joanico L. (2009). A new design of roof-integration water solar collector for domestic heating and cooling // Solar energy. Vol. 82. Pp. 481‒492.
9. Sarbu I., Sebarchievici C. (2017). Solar heating and cooling systems // Academic Press. 1st ed. 432 p.
10. Пат. 112923, Україна МПК F 24 J 3/08, F 24 J 2/34 Спосіб зарядки і видобування геотермального тепла з грунту / Мартинез Л. А., Трофименко А. В. Заявники та патентовласники: Мартинез Л. А., Трофименко А. В. ‒ № а 201503476; заявл. 14.04.15 опубл. 10.11.2016. Бюл. № 21.
11. Пат. 94182, Україна МПК F 03 B 13/08, F 03 B 17/00, F 03 G 7/00 Установка перетворювання енергії осмосу в електроенергію / Трофименко А. В., Трофименко О. А. Заявники та патентовласники: Трофименко А. В., Трофименко О. А. № а201001948; заявл. 22.02.10, опубл. 11.04.2011. Бюл. № 7.
12. Дмитренко А. А., Трофименко А. В. Полная и явная хладопроизводительность систем кондиционирования и реализация бинарного цикла // Відновлювана енергетика. 2011. № 4. С. 59–61.
13. Kalogiron S. (2009). Solar energy engineering : processes and systems. 1st ed. Academic Press. California. 759 p.
14. Трофименко А. В., Дубов М. Ю., Лапко Д. П. и др. Результаты эксплуатации солнечных коллекторов в системе теплоснабжения дома // Промышленная теплотехника. 2011. Т. 33. № 5. С. 60‒66.
15. Зысин В. А. Отопительные установки с тепловым насосом // Труды ЦКТИ. М.‒Л.: Машгиз, 1947. Кн. 4. Вып. 1. С. 31‒39.
16. Sorensen B. (2015). Solar energy storage // Academic Press. 1st ed. 394 p.
17. Пат. 58921 Україна, МПК F 25 B 9/00. Тепловий насос / А. В. Трофименко, А. А. Дмитренко; заявники та патентовласники: Дмитренко А. А., Трофименко А. В., № u201012584; заявл. 25.10.10; опубл. 26.04.2011, Бюл. № 8.
18. Накашидзе Л. В. Улучшение эксплуатационных характеристик сооружений при использовании энергии альтернативных источников // Международный науч. журнал «Альтернативная энергетика и экология». 2014. № 23. С. 84‒89.