МОДЕЛЮВАННЯ ТЕПЛОВИХ РЕЖИМІВ АБСОРБЦІЙНОГО ТЕРМОТРАНСФОРМАТОРА З ТЕПЛОВИМИ ТРУБАМИ

Анотація

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.