Refrigeration Engineering and Technology

ISSN-print: 0453-8307
ISSN-online: 2409-6792
ISO: 26324:2012
Архiви

Аналіз ефективності тепличного ґрунтового регенератора з гранульованою насадкою

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

І.Л. Бошкова
http://orcid.org/0000-0001-5989-9223
Н.В. Волгушева
http://orcid.org/0000-0002-9984-6502
Е.І. Альтман
http://orcid.org/0000-0001-6454-2819
І.І. Мукмінов
https://orcid.org/0000-0002-3674-9289
А.П. Гречановський

Анотація

Акутальним в наш час є пошук ефективних акумуляторів сонячної енергії для обігріву приміщень в умовах значного добового перепаду температур. В якості акумулюючого тіла доцільно застосовувати щільний шар гранульованих матеріалів. Вивчено можливість застосування теплообмінного апарату регенеративного типу з гранульованою насадкою у вигляді щільного шару. Нагрівання гранульованої насадки здійснюється потоком повітря з внутрішнього простору. Проектований регенератор призначений для підтримки необхідного температурного рівня. Ідея створення ґрунтового регенератора ґрунтується на відомостях про інтенсивність нагріву повітря в теплиці від сонячного випромінювання в денний час і ефективності контактного теплообміну між повітрям і шаром частинок. Пропоноване схемне рішення передбачає забір повітря з верхньої частини теплиці, що забезпечує подачу потоку повітря в канал при максимальній температурі. Розглядається застосування щільного шару щебню в якості теплообмінної насадки. Представлені результати теплового розрахунку регенератора, проведені для теплиці з площею основи 18 м2. Кліматичні умови відповідають регіонам з помірним кліматом, наприклад, Одеській області. Для середнього рівня інсоляції, характерного для квітня, і заданої тривалості нагріву шару, визначені основні геометричні характеристики теплообмінних каналів. Наведено результати попереднього розрахунку теплових втрат від теплиці в нічний час і час, протягом якого теплота, акумульована регенератором, буде йти на обігрів внутрішнього обсягу теплиці. Отримано, що акумульована теплота дозволяє підтримувати допустиму температуру в теплиці протягом 2,5 години без застосування інших засобів обігріву. При підвищенні температури навколишнього середовища час роботи регенератора буде збільшуватися, що сприяє більшому зниженню енергетичних витрат на підтримку клімату в теплиці

Ключові слова:
Теплиця, Сонячне випромінювання, Акумуляція теплоти, Регенератор, Теплообмінний канал, Щільний шар

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Бошкова, І., Волгушева, Н., Альтман, Е., Мукмінов, І., & Гречановський, А. (2021). Аналіз ефективності тепличного ґрунтового регенератора з гранульованою насадкою. Refrigeration Engineering and Technology, 56(3-4), 133-139. https://doi.org/10.15673/ret.v56i3-4.1946
Розділ
ТЕРМОДИНАМІЧНИЙ АНАЛІЗ ТА МОДЕЛЮВАННЯ

Посилання

1. Amerkhanov, R.A., Dolinsky, A.A., Morozyuk, T.V. (2002) Heat accumulation in heat supply systems for agriculture. Industrial heat engineering, 24, 1, 106-108.
2. Drabek, P., Zálešák, M., Oplustil’s, M. (2016) The Impact of the Heat Accumulation on Energy Efficiency of Building. In book: Proceedings of the 26th International DAAAM Symposium, 1045-1051.
3. Demchenko, V., Konik, A. (2020) The main aspects of heat storage processes. Scientific works, 84 (1), 48-53.
4. Kozak, Kh.R., Zhelykh, V.M. (2016) Evaluation and analysis of the characteristics of heat accumulators for air solar systems. Ventilation, lighting and heat and gas supply, 19, 65-69.
5. Sarbu, I., Sebarchievici, C. (2018) A Comprehensive Review of Thermal Energy Storage. Sustainability, 10, 191, 2-32.
6. Solodka, A.V., Volgusheva, N.V., Boshkova, I.L., Titlov, A.S., Rozhentsev, A.V. (2017) Investigation of heat exchange in a blown dense layer of granular materials. East-European Journal of Enterprise Technologies, 5, 8 (89), 58-64.
7. Mesmoudi, K., Soudani, A., Zitouni, B., Bournet, P., Serir, L. (2010) Experimental study of the energy balance of unheated greenhouse under hot and arid climates: Study for the night period of winter season. Journal of the Association of Arab Universities for Basic and Applied Sciences, 9, 1, 27-37.
8. Pavlov, G., Olesen, B. (2012) Thermal energy storage – A review of concepts and systems for heating and cooling applications in buildings: Part 1 – Seasonal storage in the ground. Journal HVAC&R Research, 18, 3, 515-538.
9. Almendros-Ibáñez, J.A., Fernández-Torrijos, M., Sobrinoc, C. (2019) A review of solar thermal energy storage in beds of particles: Packed and fluidized beds. Solar Energy, 192, 1, 193-237.
10. Liu, Y., Tao, S., Liu, X., Wen, Z. (2014) Three dimensional analysis of gas flow and heat transfer in a regenerator with aluminum balls. Applied Thermal Engineering, 69, 113-122.
11. Adeyanju, A., Manohar, K. (2009) Theoretical and Experimental Investigation of Heat Transfer in Packed Beds. Research Journal of Applied Sciences, 5, 166-177.
12. Bu, S.S., Yang, J., Zhou, M., Li, S.Y., Wang, Q.W., Guo, Z.X. (2014) On contact point modifications for forced convective heat transfer analysis in a structured packed bed of spheres. Nuclear Engineering and Design, 270, 21-33.
13. Teitel, M., Barak, M., Antler, A. (2009) Effect of cyclic heating and a thermal screen on the nocturnal heat loss and microclimate of a greenhouse. Biosystems Engineering, 102, 162-170.
14. Albrecht, K.J., Ho, K.C. (2017) Heat transfer models of moving packed-bed particle-to-sCO2 heat exchangers. Proceedings of the ASME 2017 Power and Energy Conference Power Energy, Charlotte, North Carolina, USA Power Energy, 331-340.
15. Boshkova, I., Volgusheva, N., Solodka, A., Mukminov, I., Bondarenko, O. (2020) Development of a soil regenerator with a granular nozzle for greenhouses. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4, 8(106), 14-20.
16. Messai, S., Ganaoui, M. El., Sghaier, J., Belghith, A. (2014) Experimental Study of the Convective Heat Transfer. Thermal science, 18, 2, 443-450.

Найчастіше прочитані статті того самого автора (ів)