МОДЕЛЮВАННЯ ТЕПЛОВИХ РЕЖИМІВ АБСОРБЦІЙНОГО ТЕРМОТРАНСФОРМАТОРА З ТЕПЛОВИМИ ТРУБАМИ
Ключові слова:
абсорбційний термотрансформатор,, теплова труба, тепловий режим, моделювання, тепловий балансАнотація
Запропоновано методику моделювання теплових режимів абсорбційного термотрансформатора з тепловими трубами, яка дозволяє за рахунок раціонального компонування конструкції поліпшити його температурно-енергетичні характеристики.
Розроблено математичну модель теплової схеми «випарник абсорбційного термотрансформатора — теплова труба — об’єкт охолоджування», яка дозволяє проводити чисельний експеримент з оцінки впливу на температурно-енергетичні характеристики абсорбційного термотрансформатора, а саме короба об’єкта охолоджування, з такими геометричними та режимними параметрами: глибини, ширини та висоти короба об’єкта охолоджування; товщини матеріалу короба об’єкта охолоджування; типу матеріалу короба; типу використаної теплової труби з урахуванням величини теплового опору; товщини теплоізоляційних перегородок.
В основі методики розрахунку теплових режимів лежить рівняння теплового балансу, яке враховує холодопродуктивність випарника абсорбційного термотрансформатора, надходження теплоти з навколишнього середовища через стінки шафи, через дверцята та перегородки, а також надходження тепла від продуктів.
Варійовані параметри: товщина коробу — 0,003 м та 0,001 м; висота коробу — 0,160 м, 0,200 м, 0,280 м; глибина коробу — 0,225 м, 0,325 м, 0,425 м; термічний опір теплових труб — 0,01 К/Вт, 0,1 К/Вт, 1 К/Вт.
Базовими конструкціями для аналізу є короби з Г-подібними, П-подібними та традиційними тепловими трубами.
В результаті числового експерименту встановлено, що для розміру об’єкта охолоджування: висота — 0,160 м, ширина — 0,385 м, глибина 0,225 м, — використання теплової труби вирівнює температури до 0,2 °С. Вихід на режим здійснюється швидше, приблизно на 20 %. Зростання глибини коробу від 0,225 м до 0,425 м знижує ефективність застосування теплових труб на 45 %, а збільшення висоти з 0,160 м до 0,280 м знижує ефективність використання теплових труб на 2,6 %.
Для розробників абсорбційних термотрансформаторов з корисним об’ємом об’єкта охолоджування 12...30 дм3 та 100...180 дм3 можна рекомендувати конструкцію короба з габаритами 0,160×0,225×0,385 мм, і з тепловими трубами Г-подібного або П-подібного типу. Теплоносій теплових труб — аміак.
Посилання
UNEP, Montreal Protocol on Substances That Deplete the Ozone Layer. Final Act [Text]: Accessed: 11 September 1987, 6 p.
P. Srikhirin, S. Aphornratana, and S. Chungpaibulpatana , “A review of absorption refrigeration technologies,” Renewable and Sustainable Ener-gy Reviews, no. 5, pp. 343-372, 2001.
A. S. Titlov, and M. V. Rybnikov, “Tendenzen der Entwicklung von Hauschalts-Kugl-und Gefriegeraten in der Ukraine und Untersuchungen neuer Arbeitsver-fahren,” Die Kalte und Klima-technik, № 6, s. 386-388, 1994.
О. С. Тітлов, «Сучасні тенденції розвитку побутової абсорбційної холодильної техніки,» Наукові праці Одеської державної академії харчових технологій, № 18, с. 205-208, 1998.
О. С. Тітлов, Д. С. Тюхай, О. Б. Василів, і О. В. Мазур, «Оптимізація режимів роботи абсорбційних холодильних апаратів різного функціонального призначення,» Наукові праці Одеської національної академії харчових технологій, № 26, с. 208-213. 2003.
Л. Березовська, і О. Тітлов, «Результати термодинамічного аналізу типових абсорбційних холодильних агрегатів,» Refrigeration Engineering and Technology, no. 59(3), pp. 182-190, 2023. https://doi.org/10.15673/ret.v59i3.2665 .
І. М. Іщенко, і О. С. Тітлов «Моделювання і аналіз циклів абсорбційних водоаміачних холодильних машин,» Наукові праці ОНАХТ, № 36, т. 2, с. 263-266, 2009.
Н. Ф. Хоменко, Г. М. Олифер, і А. С. Титлов «Абсорбційний холодильник,» Патент 19328 Україна, МПК5 F 25 B 15/10, № 95321331; заявл. 03.04.91; опубл. 25.12.97, Бюл. № 6.
H. Choi, J. Lee, and Y. Kang, “Experimental study on diffusion ab-sorption refrigerator achieving 0.2 coefficient of performance using low glob-al warming potential refrigerant and low-grade heat source,” Applied Thermal Engineering, no. 201, 2022.
O. Titlova, O. Titlov, and O. Olshevska, “Search of the energy efficient operation modes of absorption refrigeration units,” Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, no. 5/2(83). pp. 45-53, 2016.
Л. І. Дюженкова, і Т. В. Носаль, Вища математика: практикум, навч. посіб. Київ, Україна: Вища школа, 1991, 407 с.: іл. ISBN: 5-11-002281-Х.
В. Й. Лабай, Тепломасообмін, Л.: Тріада Плюс, 1998, 260 с.
Nataliia Bilenko, and Oleksandr Titlov, “Improving energy efficiency of the systems for obtaining water from atmospheric air,” Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, no. 2/8 (110), pp. 31-40,2021. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.229545 .
О. С. Тітлов, М. Д. Захаров, і О. Б. Василів, «Абсорбційний холодильник,» Деклараційний патент Україна № 47753А Україна, МПК7 F 25 B 15/10, № 2001096077; заявл. 04.09.01; опубл. 15.07.02, Бюл. № 7.
О. С. Тітлов, М. Д. Захаров, і О. Б. Василів, «Абсорбційний холодильник,» Деклараційний патент. Україна, № 47867А Україна, МПК7 F 25 B 15/10, № 2001106934; заявл. 11.10.01; опубл. 15.07.02, Бюл. № 7.
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).
