Розробка систем кондицюнування повітря на основі абсорбційних циклів відкритого типу і сонячної енергії
Вантажиться...
Дата
2002-01-09
Автори
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
ОДАХ
Анотація
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.14 - Холодильна та кріогенна техніка, системи кондиціонування.
Погіршення взаємозалежних енергетичних і екологічних проблем визначає доцільність заміни парокомпресійної техніки в холодильних і кондиціонувальних установках альтернативними системами на базі відкритого абсорбційного циклу. Визначено основні вимоги до альтернативних систем і розроблені схеми з плоскими сонячними колекторами як гріючого джерела. Проведено аналіз і рекомендовані абсорбенти для альтернативних систем. Виконано моделювання основних робочих процесів. Показано, що використання відкритого абсорбційного циклу приводить до зниження енерговитрат у порівнянні з парокомпресійними охолоджувачами на 30-60%. Розроблена пілотна установка.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.05.14 - Холодильная и криогенная техника, системы кондиционирования. Рассмотрено современное состояние и выявлены основные тенденции использования солнечной энергии в холодильной и кондиционирующей технике, что связано с общим ухудшением взаимосвязанных энергетических и экологических проблем. В мире непрерывно возрастает интерес к открытому абсорбционному циклу применительно к холодильным (АСХЛ) и кондиционирующим (АСКВ) системам. Это направление рассматривается как важнейшая альтернатива традиционной парокомпрессионной технике, что обусловлено экологической чистотой и возможностью значительного снижения энергозатрат. Выработаны основные требования к альтернативным системам и принципы их построения. Разработаны схемные решения с учетом минимизации энергозатрат и экологически вредных последствий и показано, что в качестве внешнего греющего источника для таких систем оптимальна солнечная энергия, полностью либо частично обеспечивающая регенерацию абсорбента и непрерывность цикла. Для блока испарительного охлаждения использованы испарительные охладители непрямого типа НИО, что особенно перспективно для АСКВ. Применительно к АСКВ разработаны решения с воздушным и водяным контурами охлаждения. В качестве оптимальных для альтернативных систем определены теплообменные аппараты (ТМА) пленочного типа с регулярной шероховатостью поверхности при поперечноточной схеме взаимодействия рабочих потоков, унифицированные по всему ряду ТМА и обеспечивающие высокую эффективность рабочих процессов при минимизации энергозатрат на транспорт рабочих сред. Выполнен анализ и выбор абсорбентов для альтернативных систем с учетом их теплофизических свойств, стоимости и влияния на состав воздушной среды и конструкционные материалы. Проведен анализ возможностей АСКВ при использовании в качестве абсорбентов Н₂O+LiBr - LiBr, Н₂O+LiBr+LiNOз - LiBr+, Н₂O+LiBr+ZnCl₂+CaBr₂ - LiBr++ и показаны преимущества использования раствора LiBr++. В качестве основного источника тепла для регенерации абсорбента в открытых абсорбционных системах вполне приемлема гелиосистема с плоскими солнечными коллекторами, полностью либо частично обеспечивающая требуемый нагрев. Приведены экспериментальные характеристики такой системы. Выполнено моделирование рабочих процессов в АСКВ в целом и её основных элементах: абсорберах, десорберах, испарительных охладителях, солнечных нагревателях воды и т.д. Моделирование обеспечивает полный и взаимосвязанный расчет АСКВ. Экспериментально-расчетные исследования показали, что открытый абсорбционный цикл, работоспособный при атмосферном давлении, способен решить задачи охлаждения сред и их термовлажностной обработки для любых параметров наружного воздуха (влагосодержаний и температур), не прибегая к искусственному охлаждению. При этом снижение энергозатрат, сравнительно с парокомпрессионными охладителями, достигает 30-40%. На основе полученных теоретических и инженерных результатов разработана полномасштабная пилотная установка АСКВ. Работа выполнялась в соответствии с отраслевой программой энергосбережения Госпишепрома Министерства Аграрной политики Украины, региональными программами энергосбережения и международным проектом ENTAS 96 - 1730 "Альтернативные холодильные, теплонасосные и кондиционирующие системы на основе абсорбционного цикла и солнечной энергии, в качестве греющего источника".
A thesis on competition of a scientific degree of the candidate of engineering science on a speciality 05. 05.14. - Refrigerating and cryogenic engineering, system of conditioning. The aggravation of interdependent energy and ecological problems defines expediency of substitution vapourcorapressional engineering in refrigerating and conditioning systems by alternate systems on the basis of an open absorption cycle. The base requirements to alternate systems are defined and the scheme with flat solar collectors designed as a heating radiant. The assaying is carried out and the absorbents for alternate systems are recommended The simulation of the base working processes is lead. Is shown, that use of an open absorption cycle reduces in a drop of power inputs as contrasted to vapourcompressional by the coolants on 30-60 of %. The pilot plant designed.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.05.14 - Холодильная и криогенная техника, системы кондиционирования. Рассмотрено современное состояние и выявлены основные тенденции использования солнечной энергии в холодильной и кондиционирующей технике, что связано с общим ухудшением взаимосвязанных энергетических и экологических проблем. В мире непрерывно возрастает интерес к открытому абсорбционному циклу применительно к холодильным (АСХЛ) и кондиционирующим (АСКВ) системам. Это направление рассматривается как важнейшая альтернатива традиционной парокомпрессионной технике, что обусловлено экологической чистотой и возможностью значительного снижения энергозатрат. Выработаны основные требования к альтернативным системам и принципы их построения. Разработаны схемные решения с учетом минимизации энергозатрат и экологически вредных последствий и показано, что в качестве внешнего греющего источника для таких систем оптимальна солнечная энергия, полностью либо частично обеспечивающая регенерацию абсорбента и непрерывность цикла. Для блока испарительного охлаждения использованы испарительные охладители непрямого типа НИО, что особенно перспективно для АСКВ. Применительно к АСКВ разработаны решения с воздушным и водяным контурами охлаждения. В качестве оптимальных для альтернативных систем определены теплообменные аппараты (ТМА) пленочного типа с регулярной шероховатостью поверхности при поперечноточной схеме взаимодействия рабочих потоков, унифицированные по всему ряду ТМА и обеспечивающие высокую эффективность рабочих процессов при минимизации энергозатрат на транспорт рабочих сред. Выполнен анализ и выбор абсорбентов для альтернативных систем с учетом их теплофизических свойств, стоимости и влияния на состав воздушной среды и конструкционные материалы. Проведен анализ возможностей АСКВ при использовании в качестве абсорбентов Н₂O+LiBr - LiBr, Н₂O+LiBr+LiNOз - LiBr+, Н₂O+LiBr+ZnCl₂+CaBr₂ - LiBr++ и показаны преимущества использования раствора LiBr++. В качестве основного источника тепла для регенерации абсорбента в открытых абсорбционных системах вполне приемлема гелиосистема с плоскими солнечными коллекторами, полностью либо частично обеспечивающая требуемый нагрев. Приведены экспериментальные характеристики такой системы. Выполнено моделирование рабочих процессов в АСКВ в целом и её основных элементах: абсорберах, десорберах, испарительных охладителях, солнечных нагревателях воды и т.д. Моделирование обеспечивает полный и взаимосвязанный расчет АСКВ. Экспериментально-расчетные исследования показали, что открытый абсорбционный цикл, работоспособный при атмосферном давлении, способен решить задачи охлаждения сред и их термовлажностной обработки для любых параметров наружного воздуха (влагосодержаний и температур), не прибегая к искусственному охлаждению. При этом снижение энергозатрат, сравнительно с парокомпрессионными охладителями, достигает 30-40%. На основе полученных теоретических и инженерных результатов разработана полномасштабная пилотная установка АСКВ. Работа выполнялась в соответствии с отраслевой программой энергосбережения Госпишепрома Министерства Аграрной политики Украины, региональными программами энергосбережения и международным проектом ENTAS 96 - 1730 "Альтернативные холодильные, теплонасосные и кондиционирующие системы на основе абсорбционного цикла и солнечной энергии, в качестве греющего источника".
A thesis on competition of a scientific degree of the candidate of engineering science on a speciality 05. 05.14. - Refrigerating and cryogenic engineering, system of conditioning. The aggravation of interdependent energy and ecological problems defines expediency of substitution vapourcorapressional engineering in refrigerating and conditioning systems by alternate systems on the basis of an open absorption cycle. The base requirements to alternate systems are defined and the scheme with flat solar collectors designed as a heating radiant. The assaying is carried out and the absorbents for alternate systems are recommended The simulation of the base working processes is lead. Is shown, that use of an open absorption cycle reduces in a drop of power inputs as contrasted to vapourcompressional by the coolants on 30-60 of %. The pilot plant designed.
Опис
Поберезкін, О. А. Розробка систем кондицюнування повітря на основі абсорбційних циклів відкритого типу і сонячної енергії [Текст] : автореф. дис. ... канд. техн. наук : спец. 05.05.14 "Холодильна та кріогенна техніка, системи кондиціонування" / Поберезкін Олександр Анатолійович ; наук. кер. О. В. Дорошенко ; Одес. держ. акад. холоду. – Одеса : ОДАХ, 2002. – 18 с.
Ключові слова
сонячна енергетика, холодильні і кондиціонуючі системи, відкритий абсорбційний цикл, сонячний колектор, абсорбція, десорбція, випарувальне охолодження, солнечная энергетика, холодильные и кондиционирующие системы, открытый абсорбционный цикл, солнечный коллектор, абсорбция, десорбция, испарительное охлаждение, пилотная установка, a solar power engineering, refrigerating and conditioning systems, open absorbtion cycle, solar collector, absorption, desorption, steam cooling, pilot plant