Numerička analiza toplotnih performansi geotermalne toplotne pumpe za potrebe grejanja i hlađenja stambene zgrade / Numerical Analysis of the Ground Source Heat Pump Thermal Performances for Heating and Cooling of the Residential Building

Energija, ekonomija, ekologija, 3, XXV (2023) (стр 60-64)

АУТОР(И) / AUTHOR(S): Aleksa Savić, Vanja Šušteršič, Mladen Josijević, Aleksandar Nešović, Nebojša Jurišević, Vladimir Vukašinović

Е-АДРЕСА / E-MAIL: aleksa.savic.fin@gmail.com

Download Full Pdf   

DOI: 10.46793/EEE23-3.60S

САЖЕТАК / ABSTRACT:

U ovom radu izvršena je numerička analiza (uz korišćenje softvera EnergyPlus) primene geotermalne toplotne pumpe za grejanje i hlađenje trospratne stambene zgrade locirane u Kragujevcu. Geotermalna toplotna pumpa je na primarnoj strani povezana sa geotermalnim vertikalnim sondama, dok je na sekundarnoj strani povezana sa podnim panelnim grejačima. Rezultati simulacija pokazali su da je potrošnja električne energije za grejanje 6122,7 kWh/god, dok se za hlađenje utroši 1842,41 kWh/god. U radu su prikazane mesečne vrednosti faktora grejanja i hlađenja, kao i ekološki indikatori koji su na strani ovakvih termo-tehničkih sistema. Za zemlje u razvoju, poput Srbije, korišćenje geotermalne energije je od još većeg nacionalnog značaja, jer je energetska tranzicija u toku.

КЉУЧНЕ РЕЧИ / KEYWORDS:

geotermalna energija, toplotna pumpa, vertikalna sonda, podni panelni grejač, simulacija, EnergyPlus

ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES:

  • Atam, E., Helsen, L. Ground-coupled heat pumps: Part 2 – Literature review and research challenges in optimal design. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 54, pp. 1668-1684, 2016. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.07.009
  • Menegazzo, D., Lombardo, G., Bobbo, S., De Carli, M., Fedele, L. State of the art, perspective and obstacles of ground-source heat pump technology in the european building sector: a review, Energies, Vol. 15, No. 7, pp. 2685, 2022. https://doi.org/10.3390/en15072685
  • Cvetanović, L., Šušteršič, V. Proračun toplotnih gubitaka i analiza isplativosti sistema grejanja sa toplotnom pumpom tipa zemlja-voda u poređenju sa drugim sistemima grejanja na konkretnom slučaju, Traktori i pogonske mašine, Vol. 23, No. 3/4, pp. 81-89, 2018.
  • Kokeza, G. Doprinos energetskog sektora ostvarenju održivog razvoja privrede, Energija, ekonomija, ekologija, Vol. 20, No. 1-2, pp. 54-59, 2018.
  • Babić, M. Istraživanje mogućih scenarija energetske budućnosti Republike Srbije uz pomoć backcasting methodology i softvera Energovizija MB, Energija, ekonomija, ekologija, No. 1-2, pp. 1-9, 2020. https://doi.org/10.46793/EEE20-1-2.001B
  • Rees, S.J. An introduction to ground-source heat pump technology, in: Rees S. (Ed.), Advances in Ground-Source Heat Pump Systems. Woodhead Publishing, pp. 1-25, 2016. https://doi.org/10.1016/C2014-0-03840-3
  • Rosenow, J., Gibb, D., Nowak, T., lowers, R. Heating up the global heat pump market, Nature Energy, Vol. 7, pp. 901-904, 2022. https://doi.org/10.1038/s41560-022-01104-8
  • Geothermal Heating and Cooling Technologies (EPA), https://www.epa.gov/rhc/geothermal-heating-and-cooling-technologies [pristupljeno 04.04.2023]
  • Šušteršič V., Gordić D., Josijević M., Đonović K. Legislativa i mogućnost primene geotermalnih toplotnih pumpi u Srbiji i zemljama okruženja, Energija, ekonomija, ekologija, Vol, 18, No. 1-2, pp. 314-320, 2016.
  • Pešić, A.M., Brankov, J., Denda, S., Bjeljac, Ž., Micić, J. Geothermal energy in Serbia – Current state, utilization and perspectives, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 162, 112442, 2022. https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112442
  • Damette, O., Delacote, P., Del Lo, G. Households energy consumption and transition toward cleaner energy sources, Energy Policy, Vol. 113, pp. 751-764, 2018. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2017.10.060
  • Pavlović, B., Ivezić, D., Živković, M. Izazovi energetske tranzicije u sektoru individualnog grejanja, Energija, ekonomija, ekologija, Vol. 24, No. 1, pp. 17-21, 2022. https://doi.org/10.46793/EEE22-1.17P
  • Sarbu, I., Sebarchievici, C. General review of ground-source heat pump systems for heating and cooling of buildings, Energy and buildings, Vol. 70, pp. 441-454, 2014. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2013.11.068
  • Gaur, A.S., Fitiwi, D.Z., Curtis, J. Heat pumps and our low-carbon future: A comprehensive review, Energy Research & Social Science, Vol. 71, 101764, 2021. https://doi.org/10.1016/j.erss.2020.101764  
  • Ružić, S., Opačić, B. Metodologija za proračun korisne toplotne energije potrebne za intermitentno i parcijalno grejanje objekata, Energija, ekonomija, ekologija, Vol. 20, No. 1-2, pp. 222-235, 2018.
  • Dodoo, A., Tettey, U.Y.A., Gustavsson, L. On input parameters, methods and assumptions for energy balance and retrofit analyses for residential buildings, Energy and buildings, Vol. 137, pp. 76-89, 2017. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2016.12.033
  • Directive 2010/31/EU. Directive 2010/31/EU of the European parliament and of the council of 19 May2010 on the energy performance of buildings (Recast).https://eur-l europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2010:153:0013:0035:EN:PDF [pristupljeno 06.04.2023]
  • Ellis,P.G., Torcellini, P.A., Crawley, D.B. Energy design plugin: an EnergyPlus plugin for SketchUp. in Proc. IBPSA-USA SimBuild 2008 Conference, Berkeley, California, pp. 238-245, 30 July – 1 August 2008.
  • EnergyPlus™ Version 22.2.0 Documentation: EnergyPlus Essentials. https://bigladdersoftware.com/epx/docs/22-2/essentials/index.html [pristupljeno 04.04.2023]
  • “Službeni glasnik RS”, br. 61/2011, Pravilnik o energetskoj efikasnosti zgrada, https://www.paragraf.rs/propisi/pravilnik_o_energetskoj_efikasnosti_zgrada.html [pristupljeno 02.12.2023. god.].
  • HOTTERM, https://hotterm.pl/ [pristupljeno 15.05.2023]
  • Gordic, D., Nikolic, J., Vukasinovic, V., Josijevic, M., Aleksic, A.D. Offsetting carbon emissions from household electricity consumption in Europe, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 175, 113154, 2023. https://doi.org/10.1016/j.rser.2023.113154
  • Savić, A. Теhnо-еkоnоmskа аnаlizа sistеmа zа grејаnjе i hlаđеnjе u stаmbеnоm оbјеktu kојi kоristi tоplоtnu pumpu zеmlја-vоdа – master rad, Fakultet inženjerskih nauka, Kragujevac, 2022.
  • Elektroprivreda Srbije, Kalkulator potrošnje za domaćinstva, http://kalkulator.eps-snabdevanje.rs/kalkulator [pristupljeno 15.05.2023]