The object of research is to support the functioning of a heat pump power supply based on a grid-type wind-solar electric system using hybrid solar collectors.One of the most problematic areas is the harmonization of energy production and consumption in the context of distributed energy generation using renewable sources. Connecting to Smart Grid technologies will prevent the peak load of the power system in conditions of voltage regulation when connecting the heat pump power supply.An integrated system has been developed to support the operation of heat pump power supply based on predicting changes in the temperature of local water when measuring voltage from hybrid solar collectors at the input to the grid inverter, voltage at the output of the frequency converter and voltage frequency. The adoption of advanced decisions to maintain the temperature of local water by changing the power of the electric motor of the heat pump compressor is based on establishing the ratio of the voltage at the input to the grid inverter and the voltage at the output of the frequency converter are measured. The change in the refrigerant flow rate according to the frequency control of the electric motor of the heat pump compressor occurs in accordance with the change in the thermal power of the low-potential energy source – the lower section of the two-section storage tank connected to hybrid solar collectors. The architecture, the mathematical substantiation of the architecture of the technological system, the mathematical substantiation of supporting the functioning of the heat pump power supply are proposed. The basis of the technological system is a dynamic subsystem, which includes the following components: wind power plants, photovoltaic solar panels, hybrid solar collectors, grid inverter, two-section storage tank, heat pump, frequency converter. The operating parameters of the heat pump system, the parameters of heat exchange in the condenser of the heat pump, the time constants and coefficients of the mathematical model of the dynamics of the temperature of local water for the established levels of functioning are determined according to the coordination of production and consumption of energy.
Объектом исследования является поддержка функционирования теплонасосного энергоснабжения на основе сетевой ветро-солнечной электрической системы с использованием гибридных солнечных коллекторов.Одним из самых проблемных мест является согласование производства и потребления энергии в условиях распределенной генерации с использованием возобновляемых источников. Присоединение к Smart Grid технологиям позволит предотвратить пиковые нагрузки энергетической системы в условиях регулирования напряжения при подключении теплонасосного энергоснабжения.Разработана интегрированная система поддержки теплонасосного энергоснабжения на основе прогнозирования изменения температуры местной воды при измерении напряжения от гибридных солнечных коллекторов на входе в сетевой инвертор, напряжения на выходе из преобразователя частоты и частоты напряжения. Принятие опережающих решений на поддержание температуры местной воды по изменению мощности электродвигателя теплового насоса основано на установлении соотношения напряжения на входе в сетевой инвертор и напряжения на выходе из преобразователя частоты, которые измеряются. Изменение расхода хладагента при частотном управлении электродвигателем компрессора теплового насоса происходит в соответствии с изменением тепловой мощности низкопотенциального источника энергии – нижней секции двухсекционного бака-накопителя, подключенного к гибридным солнечным коллекторам. Предложена архитектура, математическое обоснование архитектуры технологической системы, математическое обоснование поддержки функционирования теплонасосного энергоснабжения. Основой технологической системы является динамическая подсистема, которая включает следующие составляющие: ветроэнергетическую установку, фотоэлектрические солнечные панели, гибридные солнечные коллекторы, сетевой инвертор, двухсекционный бак-накопитель, тепловой насос, преобразователь частоты. Определены режимные параметры теплонасосной системы, параметры теплообмена в конденсаторе теплового насоса, постоянные времени и коэффициенты математической модели динамики температуры местной воды для установленных уровней функционирования по согласованию производства и потребления энергии.
Об’єктом дослідження є підтримка функціонування теплонасосного енергопостачання на основі мережевої вітро-сонячної електричної системи з використанням гібридних сонячних колекторів.Одним з найбільших проблемних місць є узгодження виробництва та споживання енергії в умовах розподіленої генерації енергії з використанням відновлюваних джерел. Приєднання до Smart Grid технологій дозволить запобігти піковим навантаженням енергетичної системи в умовах регулювання напруги при підключенні теплонасосного енергопостачання.Розроблено інтегровану систему підтримки функціонування теплонасосного енергопостачання на основі прогнозування зміни температури місцевої води при вимірюванні напруги від гібридних сонячних колекторів на вході в мережевий інвертор, напруги на виході із перетворювача частоти та частоти напруги. Прийняття випереджуючих рішень на підтримку температури місцевої води щодо зміни потужності електродвигуна компресора теплового насоса базується на встановленні співвідношення напруги на вході в мережевий інвертор та напруги на виході із перетворювача частоти, що вимірюються. Зміна витрати холодагенту щодо частотного управління електродвигуном компресора теплового насоса відбувається в узгодженні зі зміною теплової потужності низькопотенційного джерела енергії – нижньої секції двосекційного бака-накопичувача, підключеного до гібридних сонячних колекторів. Запропоновано архітектуру, математичне обґрунтування архітектури технологічної системи, математичне обґрунтування підтримки функціонування теплонасосного енергопостачання. Основою технологічної системи є динамічна підсистема, що включає наступні складові: вітроенергетичну установку, фотоелектричні сонячні панелі, гібридні сонячні колектори, мережевий інвертор, двосекційний бак-накопичувач, тепловий насос, перетворювач частоти. Визначено режимні параметри теплонасосної системи, параметри теплообміну в конденсаторі теплового насосу, постійні часу та коефіцієнти математичної моделі динаміки температури місцевої води для встановлених рівнів функціонування щодо узгодження виробництва та споживання енергії.