Refrigeration Engineering and Technology

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

Розробка абсорбційних холодильних агрегатів на низькопотенційних джерелах теплової енергії

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

Н.О. Біленко
http://orcid.org/0000-0002-6164-7954
О.С. Тітлов
https://orcid.org/0000-0003-1908-5713

Анотація

Показано, що одним з відомих напрямків часткової компенсації дефіциту води можуть бути системи отримання води з атмосферного повітря, в яких холодильні машини або агрегати забезпечують температуру нижче температури точки роси. При виборі типів холодильних машин або агрегатів для цих систем перспективним може бути використання сонячної енергії, зокрема, сонячних колекторів, широко використовуваних в світі для опалення в холодний і перехідний період року, а також для господарських і санітарно-гігієнічних потреб. Тут великі перспективи мають абсорбційні водоаміачні системи, які на відміну від бромістолітієвих аналогів мають можливість працювати з повітряним охолодженням теплорозсіювальних елементів. У той же час використання абсорбційних водоаміачних холодильних систем в системах отримання води з атмосферного повітря утруднено через недостатній рівень температур джерела сонячної енергії. Об'єктом досліджень є модернізований абсорбційний холодильний агрегат (АХА), в якому проводиться додаткове очищення слабкого водоаміачного розчину (ВАР) шляхом випаровування частини аміаку в парогазову суміш. Розроблено методику розрахунку для визначення питомих теплових навантажень на елементи конструкції при заданих параметрах робочого тіла в характерних точках (вхід-вихід елементів) з подальшим визначенням енергетичної ефективності холодильного циклу АХА. Було показано, що склад інертного газу не впливає на ефективність циклу. Заміна водню гелієм призводить лише до зростання кількості циркулюючого газу в 2 рази, що ускладнює роботу контуру природної циркуляції між абсорбером і випарниками аміаку і розчину. Максимальну ефективність має АХА, що працює в діапазоні температур охолодження – від -18 до +12 °С. При цьому визначальний вплив на енергетичну ефективність надає температура кінця випаровування. Результати енергетичного аналізу АХА дозволили сформулювати ряд рекомендацій для розробників. Відзначено, що необхідні для розрахунку випарника розчину вихідні дані можна отримати в результаті моделювання процесів тепломасообміну в наближенні адіабатності процесів

Ключові слова:
Абсорбційний холодильний агрегат, Водоаміачний розчин, Сонячна енергія, Отримання води з атмосферного повітря, Методика розрахунку циклу

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

Як цитувати
Біленко, Н., & Тітлов, О. (2021). Розробка абсорбційних холодильних агрегатів на низькопотенційних джерелах теплової енергії. Refrigeration Engineering and Technology, 57(1), 13-25. https://doi.org/10.15673/ret.v57i1.1976
Розділ
ХОЛОДИЛЬНА ТЕХНІКА ТА ЕНЕРГОТЕХНОЛОГІЇ

Посилання

1. Bolin, B., Doos, B.R., Jager, J. et al. (1989) Greenhouse Effect, Climate Change and Ecosystems. NY: Wiley, 574.
2. Household refrigerating appliances. Operational characteristics and test methods: DSTU 3023-95 (GOST 30204-95, ISO 5155-83, ISO 7371-85, ISO 8187-91) (1996). K.: State Standard of Ukraine, 22.
3. Zhelezny, V.P, Zhidkov, V.V. (1996) Ecological and energy aspects of the introduction of alternative refrigerants in refrigeration technology. Donetsk, 144.
4. Manish Thimmaraju, Divya Sreepada, Gummadi Sridhar Babu, Bharath Kumar Dasari, Sai Kiran Velpula and Nagaraju Vallepu (2018) Desalination of Water. Submitted: March 5th 2018, Reviewed: May 14th 2018 Published: September 19th 2018.
5. Shobhit, Srivastava, Avadhesh, Yadav. (2018) Water generation from atmospheric air by using composite desiccant material through fixed focus concentrating solar thermal power. Solar Energy, 169, 302-315.
6. Zolfagharkhani, Sahar, Zamen, Mohammad, Mohsen Shahmardan, Mohammad (2018) Thermodynamic analysis and evaluation of a gas compression refrigeration cycle for fresh water production from atmospheric air. Energy Conversion and Management. 170, 97-107.
7. Vasyliv, O.B., Titlov, O.S, Osadchuk, Ye.A. (2015) Utility model patent № 100195 Ukraine, IPC (2015.01) E03B 3/28 (2006.1), F25B 15/00. The method of obtaining water from atmospheric air. u201501512; declared 20.02015; publ. 10.07.2015, Bull. № 9.
8. Osadchuk, Ye.A., Titlov, A.S., Kuzakon, V.M., Shlapak, G.V. (2015) Development of schemes of pumping and non-pumping absorption ammonia-water refrigerating machines for work in systems for obtaining water from atmospheric air. Technological audit and production reserves, 3/3 (23), 30-37.
9. Osadchuk, Ye.A., Titlov, A.S., Vasyliv, O.B., Mazurenko, S.Yu. (2014) Search for energy efficient thermal modes of ammonia-water absorption refrigeration machine in systems for obtaining water from atmospheric air. Naukovi pratsi ONAFT, 45 (1), 65-69.
10. Absorption refrigeration machine (2003) Utility model patent№ 57849 Ukraine. 2001031479; declared 03.09.1999; publ. 15.07.2003, Bull. № 7.
11. Busso, A., Franco, J., Sogari, N., Caceres, M. (2011) Attempt of integration of a small commercial ammonia-water absorption refrigerator with a solar concentrator: Experience and results. International Journal of Refrigeration, 34, 8, 1760-1775
12. Gutiirrez, F. (1988) Behavior of a household absorption-diffusion refrigerator adapted to autonomous solar operation. Solar Energy, 40, 1, 17-23.
13. Titlov, A.S. (2008) Increasing the energy efficiency of absorption refrigeration devices. Naukovi pratsi ONAFT, 34, 295-303.
14. Titlov, O.S. (1997) Method of calculation of thermodynamic parameters of the cycle of absorption-diffusion refrigeration machines (ADRM). Naukovi pratsi of the Odessa State Academy of Food Technologies, 17, 272-276.
15. Bogdanov, S.N., Burtsev, S.I., Ivanov, O.P., Kupriyanova, A.V. (1999) Refrigeration equipment. Air conditioning. Properties of substances. Directory. St. Petersburg: SPbSACFT (St. Petersburg State Academy of Cold and Food Technologies), 320.
16. Osadchuk, Ye.A., Titlov, A.S. (2011) Analytical dependencies for calculating thermodynamic parameters and thermophysical properties of ammonia-water solution. Naukovi pratsi ONAFT, 1 (39), 178-182.