Ексергетичне обґрунтування та підвищення енергоефективності роботи холодильних машин для охолодження повітря - Автореферат

Створення належного стану повітря, тобто мікроклімату в приміщенні, залежить від інженерних систем, зокрема систем кондиціювання повітря (СКП), до яких відносяться split-кондиціонери, що у своєму складі мають хладонові (фреонові) холодильні машини. Split-кондиціонери призначені для охолодження повітря в холодильних машинах цих кондиціонерів і відносяться до енергоємкого обладнання, яке характеризується низьким коефіцієнтом використання електроенергії. Для подальшого підвищення енергоефективності роботи кондиціонерів потрібний детальний аналіз їх функціонування з використанням розробленого у дисертаційній роботі ексергетичного методу аналізу холодильних машин split-кондиціонерів, який є методом термодинамічного дослідження холодильної машини як в цілому, так і її окремих частин з метою отримання повної інформації про процеси перетворення енергії, що мають місце у таких системах. Бродянського та в подальшому розвинути його для ексергетичного дослідження процесу роботи холодильних машин на прикладі split-кондиціонерів так, щоб він став основою для створення математичної моделі холодильної машини та компютерного програмування; · вивчити вплив різних факторів, а саме: температури навколишнього середовища, витрат повітря на випарнику і конденсаторі, кінцевих різниць температур у випарнику і конденсаторі, різниці температур перегрівання у випарнику і переохолодження у конденсаторі, адіабатичного та електромеханічного ККД компресора, на процес роботи, ексергетичну ефективність холодильних машин на прикладі split-кондиціонерів та втрати ексергії в основних їх елементах;Наведено розроблений метод складання енергетичного та ексергетичного балансів одноступеневих парокомпресорних холодильних машин на прикладі split-кондиціонерів, в якій вказано, що вихідними даними для її використання є: фірма-виробник (наприклад, «Sanyo»), тип кондиціонера - split, холодильний агент, на якому працює кондиціонер, (наприклад, хладон-22 (R22)) і технічні характеристики внутрішнього (випарно-регулювального) блоку (наприклад, SAP-K 75 QS5), а саме: стандартна холодопродуктивність (наприклад, = = 2020 Вт), стандартна споживана потужність (наприклад, = 610 Вт), стандартне випадання конденсату (наприклад, = 0,9 л/год), стандартна (встановлена) витрата повітря на випарнику (наприклад, = 450 м3/год) та зовнішнього (компресорно-конденсаторного) блоку (наприклад, SAP-С 75 Q5), а саме: стандартна (встановлена) витрата повітря на конденсаторі (наприклад, = = 1360 м3/год) за стандартного зовнішнього температурного режиму, який визначається: стандартною температурою навколишнього середовища (зовнішнього повітря) = 35°С і стандартною температурою кондиціонованого внутрішнього (рециркуляційного) повітря у приміщенні = 27°С відповідно до температури навколишнього середовища. Подано розрахунок внутрішнього температурного режиму роботи холодильної машини кондиціонера, який характеризується температурами випаровування і конденсації, що визначались на основі теплових балансів випарника і конденсатора холодильної машини; показано процес роботи холодильної машини кондиціонера на р-і - діаграмі та визначення тиску, питомої ентальпії і питомої ентропії у характерних точках термодинамічного циклу за отриманими автором залежностями для певного холодильного агента на основі табличних даних; наведено енергетичний баланс холодильної машини кондиціонера та визначення її характеристик; подано розрахунок ексергії у характерних точках термодинамічного циклу холодильної машини кондиціонера та зображення його на е-і - діаграмі; описано ексергетичний баланс холодильної машини кондиціонера та її ексергетична діаграма потоків Грассмана; дано приклад використання методу складання енергетичного та ексергетичного балансів парокомпресорної холодильної машини для вибраного split-кондиціонера. Ексергетичний ККД одноступеневої парокомпресорної хладонової холодильної машини на прикладі split-кондиціонерів визначали з її ексергетичного балансу для 1 кг/с витрати циркулюючого робочого холодильного агента, який має вигляд: , КДЖ/кг, (1) де - вхідний потік ексергії у компресор кондиціонера, КДЖ/кг; - вихідний потік ексергії з випарника кондиціонера, КДЖ/кг; - загальні втрати потоку ексергії у всіх апаратах холодильної машини кондиціонера, КДЖ/кг. У третьому розділі, присвяченому застосуванню ексергетичного аналізу, було проаналізовано вплив різних факторів, а саме: температури навколишнього середовища 22 ? ? 40°С, витрат повітря на випарнику 300 ? ? 1000 м3/год і конденсаторі 500 ? ? 7000 м3/год, кінцевих різниць температур у випарнику 2 ? ? 4°С і конденсаторі 3 ? ? 5°С, різниці температур перегрівання у випарнику 5 ? ? 15°С і переохолодження у конденсаторі 3 ? ? 5°С, адіабатичного 0,7 ? ? 0,9 та електромеханічного 0,75 ? ? 0,95 ККД компресора, на ексергетичний ККД та технічні характеристики холодильних машин на прикладі split-кондиціонерів. Залежність ексергетичного ККД холодильних машин split-кондиціонерів від витрат повітря на випарнику і конденсаторі (формули (12) і (13)) показує, щ

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ