Была исследована работа грунтового теплообменника теплонасосной системы утилизации низкопотенциальной теплоты грунта. Для теплового насоса дана предварительная оценка коэффициента трансформации, который изменялся от 5,22 до 4,52.

Установлено, что повышение мощности ГТО увеличением количества труб сопровождается уменьшением температуры стенки ГТО. При постоянной мощности с увеличением количества труб температура наружной стенки увеличивается. Уменьшение температуры стенки является негативным фактором, а увеличение – положительным, т.к. с ростом температуры стенки увеличивается и температура на выходе из ГТО, что приводит к увеличению коэффициента трансформации теплового насоса.

В работе исследуются режимы работы грунтового теплообменника теплового насоса системы теплоснабжения здания. Численный анализ показал уменьшение его теплового потока до трех раз при снижении температуры грунта с 7 до 1 °С. Это явление обусловлено режимом течения теплоносителя водного раствора этиленгликоля. Поддержание требуемого теплового потока в системе может быть достигнуто регулированием расхода теплоносителя.

Разработана методика численного расчета совместной работы контура ГТО и испарителя ТН, с использованием которой установлено, что в рассматриваемых условиях тепловой поток аппаратов существенно зависит от температуры грунта. Выявлена неравномерность коэффициента теплоотдачи при кипении по длине труб, связанная с изменением паросодержания и режима течения хладагента. Установлено, что значительная зависимость теплового потока (рост ≈20%) от кратности циркуляции соответствует ее изменению от 5 до 8,5, когда на выходе из испарителя имеет место влажный пар. В случае полного испарения хладагента и его перегрева зависимость теплового потока от кратности циркуляции в рассматриваемых условиях незначительны (рост ≈2,5% при изменении кратности циркуляции от 8,5 до 15).

В работе представлена математическая модель совместной работы вертикального грунтового теплообменника с испарителем теплового насоса. В результате проведенного анализа установлено, что в рассматриваемых условиях тепловой поток существенно зависит от температуры грунта и пропорционален ее изменению. Выявлена неравномерность коэффициента теплоотдачи при кипении по длине труб, связанная с изменением паросодержания и режима течения двухфазного потока. Показано влияние теплопроводности заполнителя скважины ГТО на работу систеы. Установлено, что с ростом кратности циркуляции в испарителе тепловой поток увеличивается до 40%.

Рассмотрена возможность использования тепловых насосов в системах централизованного теплоснабжения. Поставлена задача реализации модели теплового насоса в виде комбинации моделей составных элементов: испарителя, конденсатора, компрессора и хладагента.
Долгов Н.В., Иванов С.А. Тепловые насосы. На пути к энергосберегающим технологиям // Вестник МАНЭБ. - 2010. - Т. 15. - № 4. - С. 31-32.

Описываются модели, применяемые для исследования работы тепловых насосов. Дается краткое описание метода, выбранного авторами.
Долгов Н.В., Иванов С.А. Графоаналитический подход к моделированию работы теплового насоса // Кулагинские чтения: X междунар. науч.-практ. конф., Чита, 29 ноября - 2 декабря 2010. - Чита: ЧитГУ, 2010. - С. 14-15.