Thermodynamic analysis of energy-efficient solutions in boiler plants and heat pumps considering quality control and energy certification in construction

Abstract

EN: This study investigates practical approaches to improving energy efficiency in boiler plants and heat pumps through thermodynamic analysis, with additional consideration of quality control and energy certification in construction. The research examines real operating conditions of heating systems and evaluates how thermodynamic optimization can increase performance, reduce fuel consumption, and lower operational costs. The analysis demonstrates that the integration of advanced heat pump technologies with modern boiler units provides significant potential for decarbonization in both residential and industrial applications. At the construction level, rigorous quality control is identified as a critical factor in ensuring the effectiveness of installed systems and minimizing thermal losses in building envelopes. Energy certification is emphasized as a practical instrument for verifying compliance with efficiency standards and guiding modernization strategies. The results show that combining thermodynamic improvements with strict construction quality measures and certification procedures leads to measurable benefits in sustainability, reliability, and long-term energy savings.

UA: У статті подано термодинамічний аналіз енергоефективних рішень, що застосовують у котельних установках і теплових насосах, із акцентом на важливість інтеграції контролю якості та енергетичної сертифікації в будівельній практиці. Дослідження зосереджено на визначенні закономірностей перебігу термодинамічних процесів у сучасних системах теплопостачання, спрямованих на зниження питомих витрат енергії, оптимізацію коефіцієнта корисної дії та мінімізацію екологічного впливу. Проведено порівняльний аналіз роботи котельних агрегатів і теплових насосів за різних режимів експлуатації з урахуванням реальних теплотехнічних характеристик, що дало змогу визначити найбільш перспективні напрями підвищення енергоефективності. Окрему увагу приділено ролі контролю якості в будівництві енергоефективних будівель, оскільки саме точність виконання проєктних рішень і відповідність технологічним нормам є визначальними факторами для забезпечення розрахункових показників енергоспоживання. Доведено, що дефекти огороджувальних конструкцій, недотримання вимог щодо монтажу інженерних систем і відсутність належної перевірки значно знижують потенційну ефективність навіть найсучасніших технічних рішень. Також підкреслено важливість енергетичної сертифікації як інструмента комплексного оцінювання енергетичних характеристик будівель, що дає змогу забезпечити прозорість, уніфікованість і відповідність європейським стандартам у сфері енергоефективності. Сертифікація виступає механізмом не лише контролю, але і стимулювання впровадження інноваційних технологій, сприяючи поширенню практик сталого розвитку в будівництві. Отримані результати підтверджують, що лише поєднання термодинамічно обґрунтованих технічних рішень, належного контролю якості та обов’язкової сертифікації здатне забезпечити довгострокові енергетичні та екологічні переваги, а також економічну доцільність у сфері експлуатації будівель і споруд.