Розробка багатофункціональних сонячних систем на основі газо-рідинних колекторів
Вантажиться...
Файли
Дата
2013
Автори
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
ОНАХТ
Анотація
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.14 - Холодильна, вакуумна і компресорна техніка, системи кондиціонування.
Дисертація присвячена розвитку наукових і інженерних основ створення багатофункціональних сонячних систем з використанням методів випарного охолоджування середовища. Розроблені схемні рішення сонячних холодильних і систем кондиціонування повітря на основі газо-рідинних сонячних колекторів-регенераторів. Нове покоління колекторів забезпечує відновлення концентрації абсорбенту і підтримки безперервності циклу на основі сонячної енергії. Виконано математичне моделювання процесів трансформації сонячної енергії, а також експериментальне вивчення процесу відновлення абсорбенту, залежно від приведеної концентрації розчину абсорбенту і температури зовнішнього повітря. Розроблена тепломасообмінна апаратура для осушувального і охолоджувального контурів на основі апаратів з багатоканальною структурою з капілярно-пористої кераміки. Виконано експериментальне дослідження процесів спільного тепломассопереноса у випарних охолоджувачах і процесу осушення повітряного потоку в абсорбері. Розроблена сонячна система вирішує завдання забезпечення параметрів комфортності, при цьому температура десорбції не перевищує 60-70°С. Розроблена система прямої регенерації надає істотно меншу шкідливу дію на навколишнє середовище, чим система з непрямою регенерацією і приводить до меншого виснаження природних ресурсів, що говорить про її більшу енергетичну ефективність і вносить менший вклад до глобальної зміни клімату.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.05.14 - Холодильная, вакуумная и компрессорная техника, системы кондиционирования. Диссертация посвящена развитию научных и инженерных основ создания многофункциональных солнечных систем с использованием методов испарительного охлаждения сред. Наиболее перспективно включение испарительных охладителей в состав осушительно-испарительных систем на основе теплоиспользующего абсорбционного цикла с прямой (непосредственной) регенерацией абсорбента. Это позволяет снизить энергозатраты, поскольку традиционный десорбер и солнечная система нагрева теплоносителя здесь заменяется солнечным коллектором- регенератором абсорбента. Разработаны схемные решения солнечных холодильных (СХС) и кондиционирующих систем (ССКВ) на основе газо-жидкостных солнечных коллекторов-регенераторов СК/г-ж (прямая регенерация абсорбента), что позволяет создать автономную солнечную многофункциональную систему жизнеобеспечения. Новое поколение СК/г-ж, являясь, в отличие от традиционных СК, тепломассообменным аппаратом, обеспечивает восстановление концентрации абсорбента и поддержание непрерывности цикла на основе солнечной энергии, обеспечивающей как подвод необходимого тепла для регенерации абсорбента, так и движение воздушного потока над поверхностью абсорбента, гравитационно стекающего в виде жидкостной пленки по поверхности теплопремника СК/г-ж. Выполнено математическое моделирование процессов трансформации солнечной энергии в СК/г-ж, где тепловые потери обусловлены механизмами конвекции и радиации нагретых элементов СК/г-ж, а также экспериментальное изучение процесса восстановления абсорбента (изменения влагосодержания воздуха в абсорбере) в зависимости от приведенной концентрации раствора абсорбента ξ* (отношение рабочей концентрации к предельно возможной, соответствующей линии кристаллизации раствора) и температуры наружного воздуха. Разработана тепломассообменная аппаратура для осушительного (абсорбер с внутренним испарительным охлаждением АБР/нио) и охладительного контуров (испарительные воздухоохладители прямого и непрямого типов ПИО и НИО и градирня ГРД) на основе аппаратов пленочного типа с многоканальной структурой из капиллярно-пористой керамики КПМ и раздельным движением потоков газа и жидкости. Выполнено моделирование процессов совместного тепломассопереноса в ИО и экспериментальное исследование ПИО, НИО, градирен ГРД, а также процесса осушения воздушного потока в АБР/нио. В качестве абсорбента рекомендован раствор LiBr+(Н2О+LiBr+LiNO3), предпочтительный с точки зрения достигаемой степени осушения воздуха и требуемой температуры регенерации абсорбента, а также надежности эксплуатации. Разработанная ССКВ решает задачи обеспечения параметров комфортности во всем рассмотренном диапазоне параметров наружного воздуха (до хг = 20 г/кг, при t до 40°С, то есть при самых тяжелых внешних условиях), при этом температура десорбции не превышает 60-70°С. Выполнен экологический анализ альтернативных решений с использованием методологии «Полный жизненный цикл» (Life Cycle Assessment, международные стандарты ISO (ISO 14040, 14041, 14042 и 14043, «eco-indicator 99», база данных программы «SimaPro-6»). Разработанная система прямой регенерации оказывает существенно меньшее вредное воздействие на окружающую среду, чем ССКВ с непрямой регенерацией по всем сравниваемым категориям; она приводит к меньшему истощению природных ресурсов (в т.ч. и энергоресурсов), что говорит о ее большей энергетической эффективности и вносит меньший вклад в глобальное изменение климата.
Dissertation for the degree of candidate of technical sciences in specialty 05.05.14 - Refrigerating, vacuum and compressor technology, air conditioning systems. The dissertation is devoted to the development of the scientific and engineering fundamentals of the creation of multi-functional solar systems using the methods evaporation cooling media. Developed scheme solutions of solar cooling and systems of the air-conditioning on the basis of gas-liquid solar collector-regenerators. A new generation of collectors ensures the recovery of the concentration of the absorbent and maintaining the continuity of the cycle on the basis of solar energy. Performed mathematical modeling of the processes of transformation of the solar energy, as well as the experimental study of the recovery process regeneration of absorbent, depending on the concentration of the solution of absorbent and soavailable outdoor air. Developed heat-mass-transfer equipment for solar systems on the basis of a spacecraft with a multi-channel structure of capillary-porous ceramics. Performed experimental investigation to the joint processes of heat and mass transfer in evaporation cooling and the process of drying of the air flow in dust absorber. Developed by the solar system solves the task of ensuring the parameters of comfort, while the temperature of the temperature desorption does not exceed 60-70C. The developed system of direct regeneration has considerably less harmful to the environment than the system with indirect regeneration and causes less depletion of natural resources, which speaks to its greater energy efficiency and makes a lower contribution to global change the climate.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.05.14 - Холодильная, вакуумная и компрессорная техника, системы кондиционирования. Диссертация посвящена развитию научных и инженерных основ создания многофункциональных солнечных систем с использованием методов испарительного охлаждения сред. Наиболее перспективно включение испарительных охладителей в состав осушительно-испарительных систем на основе теплоиспользующего абсорбционного цикла с прямой (непосредственной) регенерацией абсорбента. Это позволяет снизить энергозатраты, поскольку традиционный десорбер и солнечная система нагрева теплоносителя здесь заменяется солнечным коллектором- регенератором абсорбента. Разработаны схемные решения солнечных холодильных (СХС) и кондиционирующих систем (ССКВ) на основе газо-жидкостных солнечных коллекторов-регенераторов СК/г-ж (прямая регенерация абсорбента), что позволяет создать автономную солнечную многофункциональную систему жизнеобеспечения. Новое поколение СК/г-ж, являясь, в отличие от традиционных СК, тепломассообменным аппаратом, обеспечивает восстановление концентрации абсорбента и поддержание непрерывности цикла на основе солнечной энергии, обеспечивающей как подвод необходимого тепла для регенерации абсорбента, так и движение воздушного потока над поверхностью абсорбента, гравитационно стекающего в виде жидкостной пленки по поверхности теплопремника СК/г-ж. Выполнено математическое моделирование процессов трансформации солнечной энергии в СК/г-ж, где тепловые потери обусловлены механизмами конвекции и радиации нагретых элементов СК/г-ж, а также экспериментальное изучение процесса восстановления абсорбента (изменения влагосодержания воздуха в абсорбере) в зависимости от приведенной концентрации раствора абсорбента ξ* (отношение рабочей концентрации к предельно возможной, соответствующей линии кристаллизации раствора) и температуры наружного воздуха. Разработана тепломассообменная аппаратура для осушительного (абсорбер с внутренним испарительным охлаждением АБР/нио) и охладительного контуров (испарительные воздухоохладители прямого и непрямого типов ПИО и НИО и градирня ГРД) на основе аппаратов пленочного типа с многоканальной структурой из капиллярно-пористой керамики КПМ и раздельным движением потоков газа и жидкости. Выполнено моделирование процессов совместного тепломассопереноса в ИО и экспериментальное исследование ПИО, НИО, градирен ГРД, а также процесса осушения воздушного потока в АБР/нио. В качестве абсорбента рекомендован раствор LiBr+(Н2О+LiBr+LiNO3), предпочтительный с точки зрения достигаемой степени осушения воздуха и требуемой температуры регенерации абсорбента, а также надежности эксплуатации. Разработанная ССКВ решает задачи обеспечения параметров комфортности во всем рассмотренном диапазоне параметров наружного воздуха (до хг = 20 г/кг, при t до 40°С, то есть при самых тяжелых внешних условиях), при этом температура десорбции не превышает 60-70°С. Выполнен экологический анализ альтернативных решений с использованием методологии «Полный жизненный цикл» (Life Cycle Assessment, международные стандарты ISO (ISO 14040, 14041, 14042 и 14043, «eco-indicator 99», база данных программы «SimaPro-6»). Разработанная система прямой регенерации оказывает существенно меньшее вредное воздействие на окружающую среду, чем ССКВ с непрямой регенерацией по всем сравниваемым категориям; она приводит к меньшему истощению природных ресурсов (в т.ч. и энергоресурсов), что говорит о ее большей энергетической эффективности и вносит меньший вклад в глобальное изменение климата.
Dissertation for the degree of candidate of technical sciences in specialty 05.05.14 - Refrigerating, vacuum and compressor technology, air conditioning systems. The dissertation is devoted to the development of the scientific and engineering fundamentals of the creation of multi-functional solar systems using the methods evaporation cooling media. Developed scheme solutions of solar cooling and systems of the air-conditioning on the basis of gas-liquid solar collector-regenerators. A new generation of collectors ensures the recovery of the concentration of the absorbent and maintaining the continuity of the cycle on the basis of solar energy. Performed mathematical modeling of the processes of transformation of the solar energy, as well as the experimental study of the recovery process regeneration of absorbent, depending on the concentration of the solution of absorbent and soavailable outdoor air. Developed heat-mass-transfer equipment for solar systems on the basis of a spacecraft with a multi-channel structure of capillary-porous ceramics. Performed experimental investigation to the joint processes of heat and mass transfer in evaporation cooling and the process of drying of the air flow in dust absorber. Developed by the solar system solves the task of ensuring the parameters of comfort, while the temperature of the temperature desorption does not exceed 60-70C. The developed system of direct regeneration has considerably less harmful to the environment than the system with indirect regeneration and causes less depletion of natural resources, which speaks to its greater energy efficiency and makes a lower contribution to global change the climate.
Опис
Сіліч, С. С.
Розробка багатофункціональних сонячних систем на основі газо-рідинних колекторів [Текст] : автореф. дис. ... канд. техн. наук : спец. 05.05.14 "Холодильна, вакуумна та компресорна техніка, системи кондиціювання" / Сіліч Сергій Станіславович ; наук. кер. В. І. Мілованов ; Одес. нац. акад. харч. технологій. – Одеса : ОНАХТ, 2013. – 21 с.
Ключові слова
сонячна система, колектор, абсорбція, десорбція, випарне охолоджування, гідродинаміка, тепломасообмін, повітряохолоджувач, градирня, екологічний вплив, солнечная система, коллектор-регенератор, абсорбция-десорбция, испарительное охлаждение, гидродинамика, тепломассообмен, воздухоохладитель, экологическое влияние, solar system, collector, absorption, desorption, evaporation cooling, hydrodynamics, heat-mass-transfer, cooling tower, environmental impact