КОМБИНИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ТЕПЛО- И ХЛАДОСНАБЖЕНИЯ С ТЕПЛОВЫМИ НАСОСАМИ И ВИЭ В УЗБЕКИСТАНЕ: АНАЛИЗ НОРМАТИВНОЙ БАЗЫ, ПРИМЕР РАСЧЁТА И НЕОБХОДИМОСТЬ НОВОЙ МЕТОДИКИ КОМБИНИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ТЕПЛО- И ХЛАДОСНАБЖЕНИЯ С ТЕПЛОВЫМИ НАСОСАМИ И ВИЭ В УЗБЕКИСТАНЕ: АНАЛИЗ НОРМАТИВНОЙ БАЗЫ, ПРИМЕР РАСЧЁТА И НЕОБХОДИМОСТЬ НОВОЙ МЕТОДИКИ
Аннотация
Статья посвящена анализу и демонстрации подходов к расчёту комбинированных систем тепло- и хладоснабжения с использованием тепловых насосов, и возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в условиях Узбекистана. Представлены результаты расчёта, обоснована необходимость разработки новой методики, учитывающей региональные особенности. Повышение энергоэффективности зданий и активное внедрение возобновляемых источников энергии становятся приоритетами в строительной политике Узбекистана. Однако на сегодняшний день отсутствует единый нормативный подход к расчёту комбинированных систем тепло- и хладоснабжения, особенно применительно к жилым и пассивным домам. Это создаёт барьеры для широкого внедрения таких решений.
Проведена инвентаризация существующей нормативной базы (ГОСТ, СП, КМК), которая показала фрагментарность регулирования. Проанализированы международные и национальные методики расчёта, а также их применимость к условиям Узбекистана. В качестве примера предложен расчёт системы для жилого дома площадью 100 м² в г. Ташкент..
На основе проведённого анализа выявлены существенные ограничения существующих подходов. Представленный расчёт показывает практическую реализацию предложенных решений и подтверждает эффективность комплексного подхода при проектировании систем тепло- и хладоснабжения с учётом климатических особенностей региона.
Результаты подчёркивают необходимость разработки унифицированной методики расчёта энергоэффективных инженерных систем, адаптированной к архитектурно-климатическим условиям Узбекистана. Это создаёт основу для совершенствования нормативной базы и практической реализации современных энергосберегающих технологий в строительстве.
Об авторах
Список литературы
https://ukesr.supergenstorage.org/chapters/uk-energy-system?utm_source
https://www.iea.org/energy-system/buildings
Martinez, S., Michaux, G., Salagnac, P., & Bouvier, J.-L. (2017).Micro-combined heat and power systems (micro-CHP) based on renewable energy sources. Energy Conversion and Management, 154, 262–285. doi:10.1016/j.enconman.2017.10.035
Lin, H., Clavreul, J., Jeandaux, C., Crawley, J., & Butnar, I. (2021). Environmental life cycle assessment of heating systems in the UK: Comparative assessment of hybrid heat pumps vs. condensing gas boilers. Energy and Buildings, 240, 110865. doi:10.1016/j.enbuild.2021.110865.
Mohammad Saffari, David Keogh, Mattia De Rosa, Donal P. Finn, Technical and economic assessment of a hybrid heat pump system as an energy retrofit measure in a residential building, Energy and Buildings, Volume 295, 2023, 113256, ISSN 0378-7788, https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2023.113256
Blarke, M. B. (2012). Towards an intermittency-friendly energy system: Comparing electric boilers and heat pumps in distributed cogeneration. Applied Energy, 91(1), 349–365. doi:10.1016/j.apenergy.2011.09.038
Kien Quoc Vo, & Thi Phuong Tuyen Nguyen. (2024). Evaluation of Energy Saving and Environmental Protection Effect of Heat Pump for Heating Make-up water for Industrial Boilers. Journal of Technical Education Science, 19(06), 56–65. https://doi.org/10.54644/jte.2024.1705
Bart Aspeslagh, Stefanie Debaets. (2013) Hybrid heat pumps - saving energy and reducing carbon emissions. The REHVA European HVAC Journal. Federation of European Heating, Ventilation and Air Conditioning Associations. Volume: 50 Issue: 2 March 2013, 20-25. https://www.rehva.eu/rehva-journal/chapter/hybrid-heat-pumps-saving-energy-and-reducing-carbon-emissions?utm_source
Vega, J., & Cuevas, C. (2019).Parallel vs series configurations in combined solar and heat pump systems: a control system analysis. Applied Thermal Engineering, 114650. doi:10.1016/j.applthermaleng.2019.11
Minwoo Lee, Dongchan Lee, Myeong Hyeon Park, Yong Tae Kang, Yongchan Kim, Performance improvement of solar-assisted ground-source heat pumps with parallelly connected heat sources in heating-dominated areas, Energy, Volume 240, 2022, 122807, ISSN 0360-5442, https://doi.org/10.1016/j.energy.2021.122807
A. Badiei, Y. Golizadeh Akhlaghi, X. Zhao, S. Shittu, X. Xiao, J. Li, Y. Fan, G. Li, A chronological review of advances in solar assisted heat pump technology in 21st century, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 132, 2020, 110132, ISSN 1364-0321, https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.110132
Prakash, K. B., Almeshaal, M., Pasupathi, M. K., Chinnasamy, S., Saravanakumar, S., & Rajesh Ruban, S. (2023). Hybrid PV/T Heat Pump System with PCM for Combined Heating, Cooling and Power Provision in Buildings. Buildings, 13(5), 1133. https://doi.org/10.3390/buildings13051133
M. Tahir Erdinc, Cagri Kutlu, Saban Unal, Orhan Aydin, Yuehong Su, Saffa Riffat, Performance improvement potential of a PV/T integrated dual-source heat pump unit with a pressure booster ejector, Thermal Science and Engineering Progress, Volume 37, 2023, 101534, ISSN 2451-9049, https://doi.org/10.1016/j.tsep.2022.101534
Закон Республики Узбекистан № 539 «Об использовании возобновляемых источников энергии». 21.05.2019 г
Закон Республики Узбекистан № 906 «О внесении дополнений и изменений в некоторые законодательные акты Республики Узбекистан в связи с дальнейшим развитием использования возобновляемых источников энергии»
Постановление Президента Республики Узбекистан от 22 августа 2019 года № ПП-4422 «Об ускоренных мерах по повышению энергоэффективности отраслей экономики и социальной сферы, внедрению энергосберегающих технологий и развитию возобновляемых источников энергии».
Министерство строительства Республики Узбекистан, “ШНК 2.08.08-22. Пассивные здания: жилые”. [Онлайн]. Доступно: https://mc.uz/uploads/mcuz_999401255275.pdf
https://www.energy.gov/eere/buildings/articles/phius-information#:~:text
Приказ министра строительства и жилищно-коммунального хозяйства Республики Узбекистан, от 06.04.2023 г. № 74 «О внесении изменений в пункт 3.10 строительных норм и правил «Отопление, вентиляция и кондиционирование» КМК 2.04.05-97
Directive (eu) 2018/2001 of the european parliament and of the council. 21.12.2018 https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32018L2001
СП 525.1325800.2023. Теплонасосные системы теплохладоснабжения. Правила проектирования. – М.: Минстрой России, 2023 meganorm.ru
СП 60.13330.2020 (СНиП 41-01-2003). Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. – М.: Минстрой России, 2020
СП 50.13330.2012 (СНиП 23-02-2003). Тепловая защита зданий. – М.: Минрегион РФ, 2011
СП 131.13330.2012 (СНиП 23-01-99). Строительная климатология. – М.: Минрегион РФ, 2012.
СП 373.1325800.2018. Источники теплоснабжения автономные. Правила проектирования. – М.: Минстрой России, 2018.
ГОСТ Р 54865-2011. Теплоснабжение зданий. Методика расчета энергопотребности и эффективности системы теплогенерации с тепловыми насосами. – М.: Росстандарт, 2011.
ISO 12831-1:2017. Energy performance of buildings – Method for calculation of the design heat load. – Brussels: CEN, 2017.
Directive 2010/31/EU of the European Parliament and of the Council of 19 May 2010 on the energy performance of buildings (recast) iea.org. – Official Journal of the EU, L 153/13.
КМК 2.01.18-2000. Нормы расхода энергии на отопление, вентиляцию и кондиционирование зданий и сооружений. – Ташкент: Госархитектстрой РУз, 2000. ovkv.uz.
КМК 2.01.04-18 Қурилиш иссиқлик техникаси. https://mc.uz/oz/documents/shaharsozlik-normalari-va-qoidalari
Н.Р. Авезова, Н.Н. Далмурадова, Э.Ю. Рахимов, Н.Н. Далмурадова. Динамика изменения температуры наружного воздуха в Узбекистане за последние год. Цели и пути устойчивого экономического развития. Сборник научных статей по материалам VI - Международной научно-практической конференции. 8 октября 2021г.Уфа. с-31-41.
Рахимов Э.Ю. Разработка атласа для оценки потенциала солнечной энергии территории Узбекистан// Труды международной конференции «Фундаментальные и прикладные вопросы физики», 22-23 сентябрь 2020 г., Ташкент, - с. 177-181.
J.A. Duffie, W.A. Beckman, “Solar Engineering of Thermal Processes”, New Jersey, 2013.
Н.Р. Авезова. “Моделирование процессов теплового преобразования солнечной энергии в плоских коллекторах и оптимизация их основных параметров для использования в системах горячего водоснабжения”, автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора (DSc) по техническим наукам. ТГТУ. Ташкент. 2018.
Д.У. Абдухамидов. “Выбор, обоснование схемы и тепловая оптимизация параметров низкотемпературных активных систем солнечного отопления”. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора философии (PhD) по техническим наукам, ФерПИ, Фергана, 2023
Matchanov N.A., Butunbaev B.N, Saidov D.Sh., Bobojonov K.A. Monitoring system for low power photovoltaic stations. Applied Solar Energy, 2020, vol.56, no 1, pp.464-469.
Rakhimov, E.Y., Avezova, N.R., Emamgholizadeh, S. et al. Assessment of the Technical Potential of PV Stations on the Example of the Fergana Valley. Part II: Analysis of Sunny, Partly Cloudy and Cloudy Days. Appl. Sol. Energy 60, 346–356 (2024). https://doi.org/10.3103/S0003701X24602199.
Как цитировать
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.