Авторами показана актуальность использования возобновляемых источников энергии для теплоснабжения систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха зданий и сооружений. Рассмотрены системы преобразования энергии с помощью тепловых насосов различного типа. Представлен принцип действия парокомпрессионных холодильных установок. Дана сравнительная характеристика, достоинства и недостатки теплонасосных установок: геотермальных, водяных, воздушных. Показана тенденция применения тепловых насосов в различных странах. В настоящее время наибольшее распространение имеют геотермальные установки. которые имеют высокий коэффициент преобразования тепловой энергии, но характеризуются более высокими капитальными и эксплуатационными затратами по сравнению с воздушными тепловыми насосами. Воздушные тепловые насосы представляют собой наиболее экономически и экологически целесообразный способ использования тепловой энергии. Однако их применение ограничено в странах с холодным климатом, так как в испарительном блоке возможно образование инея и наледи, для удаления которых требуются дополнительные затраты энергии, что снижает их эффективность. Дан анализ различных способов борьбы с обморожением, показана перспективность использования механических колебаний для разрушения наледи. Рассмотрены примеры комплексного применения воздушных тепловых насосов в системах отопления и рекуперации воздуха жилых и производственных помещений. Для обеспечения требуемого воздухообмена небольших помещений, например, торговых комплексов, целесообразно применение кондиционеров сплит-систем канального типа с приточной вентиляцией. Применение рассмотренных систем теплоснабжения, вентиляции и рекуперации воздуха с использованием возобновляемых источников энергии позволит управлять жизненным циклом объектов капитального строительства с учетом технических, экономических и экологических рисков.
The authors show the relevance of the use of renewable energy sources for heat supply of heating, ventilation and air conditioning systems of buildings and structures. Energy conversion systems using heat pumps of various types are considered. The principle of operation of steam compression refrigeration units is presented. Comparative characteristics, advantages and disadvantages of heat pump installations are given: geothermal, water, air. The trend of using heat pumps in various countries is shown. Currently, geothermal installations are the most widespread. which have a high coefficient of thermal energy conversion, but are characterized by higher capital and operating costs compared to air heat pumps. Air heat pumps are the most economically and environmentally appropriate way to use thermal energy. However, their use is limited in countries with cold climates, since the formation of frost and ice is possible in the evaporation unit, the removal of which requires additional energy costs, which reduces their efficiency. The analysis of various ways to combat frostbite is given, the prospects of using mechanical vibrations to destroy ice are shown. Examples of complex application of air heat pumps in heating and air recovery systems of residential and industrial premises are considered. To ensure the required air exchange of small premises, for example, shopping malls, it is advisable to use split-channel type air conditioners with supply ventilation. The use of the considered heat supply, ventilation and air recovery systems using renewable energy sources will allow managing the life cycle of capital construction projects taking into account technical, economic and environmental risks.