Scientific Works

ISSN-print: 2073-8730
ISSN-online:
ISO: 26324:2012
Архiви

ОЦІНКА ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ ХАРАКТЕРИСТИК АДСОРБЦІЙНИХ ХОЛОДИЛЬНИХ УСТАНОВОК НА ОСНОВІ КОМПОЗИТНИХ АДСОРБЕНТІВ «СИЛІКАГЕЛЬ – НАТРІЙ СУЛЬФАТ» ТА «СИЛІКАГЕЛЬ – НАТРІЙ АЦЕТАТ»

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

Олена Анатоліївна Бєляновська, канд.техн.наук, доцент
https://orcid.org/0000-0003-1873-4574
Григорій Миколайович Пустовой
Михайло Порфирович Сухий, канд.техн.наук, професор
https://orcid.org/0000-0002-3906-4592
Костянтин Михайлович Сухий, д-р.техн.наук, професор
https://orcid.org/0000-0002-4585-8268
Роман Дмитрович Литовченко, аспірант
https://orcid.org/0000-0002-1725-2138

Анотація

Оцінено експлуатаційні характеристики адсорбційних холодильників на основі композитних адсорбентів «силікагель – натрій сульфат» та «силікагель – натрій ацетат». Показано основні характеристики адсорбентів, що впливають на конструкційні характеристики адсорбційного холодильного пристрою. Розроблено метод визначення конструкційних та експлуатаційних характеристик адсорбційного холодильника. Підтверджено, що основними факторами, що впливають на масу адсорбенту, є максимальна адсорбція та кількість теплоти, яке необхідно відвести від холодильної камери протягом доби. Переваги композитів "солі в пористій матриці силікагелю" показано порівняно з традиційними силікагелями та цеолітами. Порівняно експлуатаційні параметри адсорбційних холодильних установок на основі композитів «силікагель – натрій сульфат» та «силікагель – натрій ацетат». Запропоновано методику розрахунку для визначення конструктивних та експлуатаційних характеристик. Запропонована методика включає розрахунок кількості теплоти, яке необхідно відвести від холодної камери протягом доби, маси води, маси адсорбенту, теплоти, яка необхідна для регенерації адсорбенту, обчислення площі поверхні сонячного колектора, теплоти, яку підведено за допомогою сонячного колектора і експлуатаційний холодильний коефіцієнт. Порівняно ефективність процесів експлуатації адсорбційних холодильників на основі композитів "силікагель – натрій сульфат " та "силікагель – натрій ацетат". Визначено співвідношення між складом адсорбенту та конструкцією та експлуатаційними параметрами. Встановлено, що поверхня сонячного колектора становить 9,46 - 9,93. Найбільші експлуатаційні холодильні коефіцієнти 0,358 та 0,368 виявлені для пристроїв на основі композитів, що містять, мас. %: силікагель - 20 та сіль (сульфат натрію або ацетат натрію) - 80. Встановлено вплив метеорологічних умов на експлуатаційний холодильний коефіцієнт адсорбційного холодильника. Більш висока ефективність адсорбційних холодильних пристроїв на основі композитів "силікагель – натрій ацетат " пояснено меншими значеннями температури регенерації, що призводить до зниження теплоти регенерації. Результати досліджень можуть бути використані для розробки адсорбційних холодильних пристроїв для побутових потреб та складських приміщень.

Ключові слова:
адсорбційний холодильник, композитний адсорбент, холодильний коефіцієнт

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

Як цитувати
Бєляновська, О., Пустовой, Г., Сухий, М., Сухий, К., & Литовченко, Р. (2019). ОЦІНКА ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ ХАРАКТЕРИСТИК АДСОРБЦІЙНИХ ХОЛОДИЛЬНИХ УСТАНОВОК НА ОСНОВІ КОМПОЗИТНИХ АДСОРБЕНТІВ «СИЛІКАГЕЛЬ – НАТРІЙ СУЛЬФАТ» ТА «СИЛІКАГЕЛЬ – НАТРІЙ АЦЕТАТ». Scientific Works, 83(2), 96-101. https://doi.org/10.15673/swonaft.v2i83.1514
Розділ
Статьи

Посилання

1. Wang, D. C., Li, Y. H., Li, D., Xia, Y. Z., & Zhang, J. P. (2010). A review on adsorption refrigeration technology and adsorption deterioration in physical adsorption systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14(1), 344-353. https://doi.org/10.1016/j.rser.2009.08.001
2. Hamdy M., Askalany A.A., Harby K., Kora N. (2019). An overview on adsorption cooling systems powered by waste heat from internal combustion engine. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 51, 1223 – 1234. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.07.056
3. Freni, A., Maggio, G., Sapienza, A., Frazzica, A., Restuccia, G., & Vasta, S. (2016). Comparative analysis of promising adsorbent/adsorbate pairs for adsorptive heat pumping, air conditioning and refrigeration. Applied Thermal Engineering, 104, 85-95. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2016.05.036
4. Palomba, V., Vasta, S., & Freni, A. (2017). Experimental testing of AQSOA FAM Z02/water adsorption system for heat and cold storage. Applied Thermal Engineering, 124, 967 974. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2017.06.085
5. Aristov, Yu. I., Gordeeva, L. G., & Tokarev, M. M. (2008). Kompozitnyie sorbentyi «sol v poristoy matritse»: sintez, svoystva, primenenie. Novosibirsk: Izdatelstvo SO RAN, 362.
6. Sukhyy, K. M., Belyanovskaya, E. A., & Kolomiyets, E. V. (2018). Design and performance of adsorptive transformers of heat energy. Riga, Latvia: LAP Lambert Academic Publishing, 117.
7. Kolomiyets, O. V. (2015). Pidvyshchennya efektyvnosti adsorbtsiynykh peretvoryuvachiv teplovoyi enerhiyi za rakhunok vykorystannya novykh kompozytnykh sorbentiv (Cand. tech. sciences). Retrieved from Dissertations and Theses database. (UMI No. PA 430247) (in Ukraine)/
8. Kolomiyets, O. V., Sukhyy, K. M., Belyanovskaya, E. A., Tomilo, V. I., Prokopenko, O. M. (2016). Operating characteristics of adsorptive regenerator of low-potential heat and moisture based on composite sorbents 'silica gel - sodium sulphate and silica gel - sodium acetate' synthesized by sol - gel method. Scientific works ONAFT, 80(1), 108 - 113.
9. Belyanovskaya, E., Lytovchenko, R., Sukhyy, K., Prokopenko, O., Yeromin, O., & Sukha, I. (2019). Choice Criteria of Adsorbents for Heat Energy Converters in Ventilation Systems. Scientific Works. ONAFT, 83(1), 3 9. https://doi.org/10.15673/swonaft.v83i1.1409
10. Belyanovskaya, E., Sukhyy, K., Kolomiyets, E., Gubinskyi, M. (2019). Operating characteristics of heat conversion units in heat supply system. The Actual Problems of the World Today. 2. London: Sciem-cee Publishing, 207 – 219
11. Pat. 86227 Ukraina, MPK F 25 B 17/00. Adsorptsiyniy kholodilnik / Sukhyy K.M., Sukhyy M.P., Kolomiyets O.V. [ta in.]; Dergavniy vischthiy navchalniy zaklad "Ukrainskiy dergavniy khimiko-tekhnologitcheskiy universitet". - № u 2013 05136; zayavl. 22.04.2013 opubl. 25.12.2013, Bul. № 24 (in Ukraine)
12. Sukhyy, K., Belyanovskaya, E., Kovalenko, V., Kotok, V., Sukhyy, M., Kolomiyets, O., ... & Prokopenko, O. (2018). The study of properties of composite adsorptive materials silica gel–crystalline hydrate” for heat storage devices. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 91(1), 52 - 58. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.123896.
13. Ostrov, M. (1999). Rukovodstvo po raschetu teplovogo balansa kholodilnykh kamer і vyboru osnovnykh proektnykh parametrov kholodylnykh ustanovok, (in Russian).
14. Fernandes, M. S., Brites, G. J. V. N., Costa, J. J., Gaspar, A. R., & Costa, V. A. F. (2014). Review and future trends of solar adsorption refrigeration systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 39, 102-123. https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.07.081