Інформаційно-вимірювальна система для моніторингу та оцінки ефективності теплового насоса в поєднанні з сонячною електростанцією

Abstract

Бакалаврська робота присвячена темі розроблення інформаційно- вимірювальної системи для моніторингу та оцінювання ефективності роботи теплового насоса в поєднанні з сонячною електростанцією. Вона складається із вступу, трьох розділів, висновків, переліку використаних джерел і додатків. Загальний обсяг роботи – 71 сторінок, 2 рисунка, 1 таблиця. Кількість використаних джерел – 35 од. У роботі розглянуто сучасний стан використання теплових насосів у поєднанні з сонячними електростанціями; проаналізовано тепловий насос як об’єкт енергетичного та метрологічного контролю; описано роль сонячної електростанції як джерела електричної енергії для часткового покриття споживання теплового насоса; визначено особливості спільної роботи теплового насоса та СЕС з урахуванням сезонної нерівномірності сонячної генерації; обґрунтовано необхідність застосування інформаційно-вимірювальної системи для контролю теплових, електричних і метеорологічних параметрів; сформовано перелік основних вимірювальних каналів системи; здійснено вибір засобів вимірювання та обладнання ІВС, зокрема теплолічильника, електролічильників, датчиків температури, датчика сонячної радіації та контролера збору даних; розроблено структурну схему інформаційно-вимірювальної системи; описано методику збору, передавання, первинної обробки даних та алгоритм роботи системи. У розрахунковій частині виконано оцінювання теплової енергії, електроспоживання та ефективності теплового насоса. Для прийнятого режиму визначено теплову потужність теплового насоса, добову кількість виробленої теплової енергії, добове електроспоживання, коефіцієнт перетворення COP та сезонний коефіцієнт ефективності SCOP. Розраховано орієнтовний річний виробіток СЕС потужністю 4 кВт, визначено частку покриття електроспоживання теплового насоса за рахунок сонячної генерації, побудовано енергетичний баланс системи та оцінено похибки вимірювання основних енергетичних показників. Також виконано економічну оцінку застосування інформаційно-вимірювальної системи та сформовано практичні рекомендації щодо її використання. Вагомими практичними результатами виконання кваліфікаційної роботи освітнього рівня «бакалавр» є обґрунтування структури інформаційно- вимірювальної системи для комбінованої системи “тепловий насос — СЕС”, вибір основних вимірювальних каналів і технічних засобів контролю, розроблення структурної схеми ІВС, а також виконання розрахунково- аналітичного та метрологічного оцінювання ефективності роботи системи.