-
Назва
-
Розвиток наукових основ створення адсорбційних теплотрансформаторів для систем теплопостачання та кондиціонування
See all items with this value
-
Автор
-
Бєляновська Олена Анатоліївна, кандидат технічних наук
-
Дата
-
2025
-
Опис
-
Дисертація спрямована на вирішення важливої науково-технічної проблеми розвитку наукових основ створення адсорбційних теплотрансформаторів для підігріву теплоносія – води або припливного повітря – в системах теплопостачання та вентиляції або кондиціонувння повітря в житлових або складських приміщеннях. На основі типових вимог до експлуатації та аналізу властивостей робочих пар «адсорбент – адсорбат» розроблені основні критерії та алгоритм підбору адсорбента та робочої рідини для теплотрансформаторів для систем теплопостачання вентиляції та кондиціонування. Базуючись на аналізі термічних мас теплотрансформаторів відкритого та закритого типів, показано, що ключовими критеріями підбору адсорбента є температура регенерації та адсорбційна ємність, тобто гранична адсорбція. Обґрунтовано вибір води, як основної робочої речовини. Проаналізовано основні фактори, що впливають на термічні маси теплотрансформаторів відкритого та закритого типів. Підтверджено переваги композитів типу «силікагель – кристалогідрат». Зокрема, підтверджено перспективність використання адсорбенту «силікагель 20% – натрій сульфат 80%». На основі аналізу процесів експлуатації адсорбційних перетворювачів теплової енергії відкритого та закритого типу для систем теплопостачання розроблені алгоритми розрахунку конструктивних параметрів та експлуатаційних характеристик адсорбційних перетворювачів теплової енергії, які дозволяють дати інтегральну оцінку ефективності роботи пристрою в умовах типової системи теплопостачання, вентиляції або кондиціонування. Вони включають обчислення коефіцієнта масопередачі, адсорбції, корисної теплоти адсорбції, теплової потужності для нагрівання адсорбенту, корпусу пристрою, води в зволожувачі, випаровування води, нагрівання адсорбованої води, десорбції та коефіцієнтів корисної дії. Запропоновані алгоритми мають задовільну узгодженість результатів розрахунків та експериментальних даних та дозволяють встановити оптимальний тепловий режим роботи адсорбційних перетворювачів теплової енергії в умовах типових систем теплопостачання, вентиляції та кондиціонування. Проаналізовано структуру витрат на експлуатацію адсорбційного трансформатора теплової енергії в системах теплопостачання. Встановлено, що близько 90 % теплових витрат відповідає випаровуванню та десорбції. Показано, що ключовим заходом підвищення ефективності теплотрансформаторів відкритого або закритого типів є нетермічні заходи зі створення пароповітряної суміші, зокрема, ультразвукове зволоження потоку повітря, яке поступає до шару адсорбента. Проаналізовано тепловий режим експлуатації адсорбційного теплоакумулюючого пристрою відкритого типу. Встановлено найбільш ефективні параметри експлуатації адсорбційного теплоакумулятора для підігріву припливного повітря, які відповідають санітарним нормам. Проведено ексергетичний аналіз експлуатації теплоакумулюючого пристрою відкритого типу. Підтверджено, що максимальні значення ексергетичного ККД та термічного ККД відповідають ідентичним параметрам експлуатації: початкові температури та абсолютна вологість початкового повітряного потоку повинні підтримуватися на рівні 20 – 30ºC і 0,03 – 0,04 кг/м3. На основі аналізу експлуатації лабораторного прототипу адсорбційного регенератора теплоти та вологи запропонована процедура розрахунку його основних експлуатаційних характеристик. Показана адекватність результатів розрахунку та експериментальних даних. Проаналізовано режим експлуатації адсорбційного регенератора теплоти та вологи. Показано основні фактори, які впливають на ефективність даного пристрою. Показано, що як ключеві параметри для оптимізації експлуатаційних характеристик адсорбційного регенератора теплоти та вологи доцільно розглядати температурний коефіцієнт корисної дії, час досягнення максимальної адсорбції та споживану потужність вентилятора. Розроблені конструкції адсорбційних трансформаторів теплової енергії – адсорбційних регенераторів теплоти та вологи, а також адсорбційного теплоакумулюючого пристрою відкритого типу для підігріву припливного повітря. Запропоновано математичну модель та процедури розрахунку основних проектних характеристик та теплових режимів роботи адсорбційних теплоакумулюючих пристроїв відкритого типу та адсорбційного регенератора в умовах традиційних систем теплопостачання та/або вентиляції систем житлових або складських приміщень. Розглянуто основні принципи експлуатації адсорбційних холодильних пристроїв в умовах типових систем кондиціонування. Встановлені оптимальні умови експлуатації. Розроблені заходи, які дозволяють частково утилізувати теплоту адсорбції – використати для підігріву теплоносія, який можно використати як для підігріву адсорбента до температури початку адсорбції, так і в системі гарячого водопостачання. Ключові слова: трансформація теплової енергії, адсорбційний теплотрасформатор, теплоакумулюючих пристрій, адсорбційний регенератор теплоти та вологи, композитний адсорбент «поринна матриця – сіль»
-
Формат
-
PDF
-
Мова
-
українська
-
Place
-
Дніпро
-
Обсяг
-
408 с.
Текст