Удосконалення систем теплохолодопостачання на базі теплових насосів з природними робочими речовинами
Вантажиться...
Дата
2009
Автори
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Одес. держ. акад. холоду
Анотація
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.06 - Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика.
Проведено аналіз існуючих тенденцій застосування та удосконалення комбінованих систем теплохолодопостачання на базі теплових насосів з використанням відновлювальних джерел енергії, включаючи проблеми заміни традиційних холодоагентів на альтернативні і природні. Розроблено перспективні схемні рішення для теплохододопостачання споруд з використанням теплових насосів і природного водного резервуару у якості джерела низькопотенціального тепла. Проведено енергетичний та ексергетичний аналіз ефективності розроблених схем перспективних теплонасосних СТХП з урахуванням використання в тепловому насосі різних холодоагентів, включаючи альтернативні фторовані вуглеводні (R134a, R245fa і R236fa) і природні холодоагенти (ізобутан, бутан, пропан, аміак).
Показано, що розрахунки за ступенем термодинамічної досконалості приводять до завищених значень коефіцієнтів ефективності і неприродних особливостей їхньої зміни впродовж року. Підтверджено, що ексергетичний ККД СТХП, який представлений відношенням сумарної ексергії корисних ефектів, що створюються установкою, до сумарної ексергії усіх витрат в системі, дозволяє на відміну від ступеню термодинамічної досконалості проводити коректний аналіз багатоцільових СТХП на усіх режимах роботи. Зроблено висновки щодо перспективності практичного використання природних холодоагентів в комбінованих СТХП на базі теплових насосів і відновлювальних джерел енергії.
Проведений екологічний аналіз запропонованої системи з урахуванням використання в тепловому насосі різних холодоагентів за критеріями, запропонованими за концепцією «Повний життєвий цикл» (Life Cycle Assessment). Вперше показано, що використання природного холодоагенту аміаку (R717) приводить до меншого, ніж інші робочі тіла, впливу на навколишнє середовище.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.06 - Техническая теплофизика и промышленная теплоэнергетика. Проведен анализ существующих тенденций применения и совершенствования комбинированных систем теплохладоснабжения на базе тепловых насосов с использованием возобновляемых источников тепла, включая проблемы замены традиционных хладагентов на альтернативные и природные. Разработаны перспективные схемные решения для теплохладоснабжения зданий с использованием тепловых насосов и природного водного резервуара в качестве источника низкопотенциального тепла. Проведен энергетический и эксергетический анализ эффективности разработанных схем перспективных теплонасосных СТХС с учетом использования в тепловом насосе различных хладагентов, включая альтернативные фторированные углеводороды (R134a, R245fa и R236fa) и природные хладагенты (изобутан, бутан, пропан и аммиак). Показано, что расчеты по степени термодинамического совершенства приводят к завышенным значениям коэффициентов эффективности и неестественным особенностям их изменения на протяжении года. Подтверждено, что эксергетический КПД СТХС позволяет в отличие от степени термодинамического совершенства проводить корректный анализ многоцелевых СТХС на всех режимах работы. Проведен экологический анализ предложенной системы с учетом использования в тепловом насосе различных хладагентов по критериям, предлагаемым по концепции «Полный жизненный цикл» (Life Cycle Assessment). Впервые показано, что использование природного хладагента аммиака (R717) приводит к меньшему, чем другие рабочие тела, влиянию на окружающую среду.
Thesis on competition of the Candidate of Sciences (Engineering) academic degree in specialty 05.14.06 - Technical Thermophysics and Industrial Thermal Engineering. Analysis of the existing tendencies has been carried out in the field of application and modernization of combined heating and cooling systems on the heat pump basis with utilization of renewable energy sources including the problems of substitution of traditional refrigerants by alternative о natural. Promising layouts have been developed for heating and cooling systems of buildings with use of heat pumps and natural water reservoirs as a low potential heat source. Energy and exergy analysis has been carried out for efficiency assessment of the developed layouts of promising heating and cooling heat pump systems taking into account the use of different fluorinated hydrocarbons (R134a, R245fa, and R236fa) and natural refrigerants (isobutane, butane, propane, and ammonia). As result it has been shown, that the exergy COP presented as the ratio of the sum of all exergies of useful effects created by a system to the sum of all exergies consumed by the system allows one, in contrast to the traditionally used second law efficiency, to carry out correct analysis of multipurpose combined heating and cooling systems at all possible conditions. Ecological analysis of offereded system is organized with provision for using in heat pump of different refrigerants on kriteriums, proposed on concept Life Cycle Assessment. It is shown, that use the natural refrigerant of ammonia (R717) brings to smaller, than other worker substances, influence upon surrounding ambience.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.06 - Техническая теплофизика и промышленная теплоэнергетика. Проведен анализ существующих тенденций применения и совершенствования комбинированных систем теплохладоснабжения на базе тепловых насосов с использованием возобновляемых источников тепла, включая проблемы замены традиционных хладагентов на альтернативные и природные. Разработаны перспективные схемные решения для теплохладоснабжения зданий с использованием тепловых насосов и природного водного резервуара в качестве источника низкопотенциального тепла. Проведен энергетический и эксергетический анализ эффективности разработанных схем перспективных теплонасосных СТХС с учетом использования в тепловом насосе различных хладагентов, включая альтернативные фторированные углеводороды (R134a, R245fa и R236fa) и природные хладагенты (изобутан, бутан, пропан и аммиак). Показано, что расчеты по степени термодинамического совершенства приводят к завышенным значениям коэффициентов эффективности и неестественным особенностям их изменения на протяжении года. Подтверждено, что эксергетический КПД СТХС позволяет в отличие от степени термодинамического совершенства проводить корректный анализ многоцелевых СТХС на всех режимах работы. Проведен экологический анализ предложенной системы с учетом использования в тепловом насосе различных хладагентов по критериям, предлагаемым по концепции «Полный жизненный цикл» (Life Cycle Assessment). Впервые показано, что использование природного хладагента аммиака (R717) приводит к меньшему, чем другие рабочие тела, влиянию на окружающую среду.
Thesis on competition of the Candidate of Sciences (Engineering) academic degree in specialty 05.14.06 - Technical Thermophysics and Industrial Thermal Engineering. Analysis of the existing tendencies has been carried out in the field of application and modernization of combined heating and cooling systems on the heat pump basis with utilization of renewable energy sources including the problems of substitution of traditional refrigerants by alternative о natural. Promising layouts have been developed for heating and cooling systems of buildings with use of heat pumps and natural water reservoirs as a low potential heat source. Energy and exergy analysis has been carried out for efficiency assessment of the developed layouts of promising heating and cooling heat pump systems taking into account the use of different fluorinated hydrocarbons (R134a, R245fa, and R236fa) and natural refrigerants (isobutane, butane, propane, and ammonia). As result it has been shown, that the exergy COP presented as the ratio of the sum of all exergies of useful effects created by a system to the sum of all exergies consumed by the system allows one, in contrast to the traditionally used second law efficiency, to carry out correct analysis of multipurpose combined heating and cooling systems at all possible conditions. Ecological analysis of offereded system is organized with provision for using in heat pump of different refrigerants on kriteriums, proposed on concept Life Cycle Assessment. It is shown, that use the natural refrigerant of ammonia (R717) brings to smaller, than other worker substances, influence upon surrounding ambience.
Опис
Суходольська, Г. Б.
Удосконалення систем теплохолодопостачання на базі теплових насосів з природними робочими речовинами [Текст] : автореф. дис. ... канд. техн. наук : спец. 05.14.06 "Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика" / Суходольська Ганна Броніславівна ; наук. кер. Л. З. Бошков ; Одес. держ. акад. холоду. – Одеса : ОДАХ, 2009. – 20 с. : табл., рис.
Ключові слова
система теплохолодопостачання, тепловий насос, альтернативний холодоагент, природний холодоагент, енергоефективність, ексергетичний аналіз, діаграма потоків ексергії, система теплохладоснабжения, тепловой насос, альтернативный хладагент, природный хладагент, энергоэффективность, эксергетический анализ, диаграмма потоков эксергии, heating and cooling system, heat pump, alternative refrigerant, natural refrigerants, energy efficiency, exergy analysis, exergy flow diagram