Анотація до роботи:

Климчук О.А. Підвищення ефективності випарного охолодження в системах промислової теплоенергетики. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.14.06 – технічна теплофізика та промислова теплоенергетика. Одеський національний політехнічний університет, Одеса, 2003 р.

У світі безупинно зростає інтерес до методів випарного охолодження середовищ у зв'язку з загальним погіршенням енергетичних і екологічних проблем. Це обумовлено екологічною чистотою і можливістю значного зниження енерговитрат.

Вироблено основні вимоги до нових систем і принципи їхньої побудови. Для блоку випарного охолодження використані охолоджувачі непрямого типу НВО, виконані за сполученою схемою у вигляді багатоканальної насадки з поперемінними «вологими» і «сухими» каналами. У якості оптимальних для альтернативних систем визначені тепломасообмінні апарати плівкового типу з поперечноструминною схемою взаємодії робочих потоків. Виконано моделювання робочих процесів в альтернативних системах. Показано, що оптимальною є схема в складі НВО/ПВО, що забезпечує максимальний "вихід" основного потоку l = G_o/G_п = 0.5-0.55 при мінімальних енерговитратах.

Розроблені СКП комфортного (ПКП) і технологічного призначення (СОТ РЕА). ПКП забезпечують продуктивність по основному повітряному потоку 700 м³/год і номінальну холодопродуктивність 2.0 кВт. Система СОТ РЕА, стійко забезпечує підтримку необхідного температурно-вологісного режиму безвідмовної експлуатації РЕА. Розроблені системи забезпечують зниження енерговитрат, порівняно з існуючими парокомпресійними системами, на 30-40 % і безсумнівній екологічній чистоті застосовуваних технологічних рішень.

1. Вивчення можливостей різних багатосекційних схем охолоджувачів показало, що оптимальною є схема в складі НВО/ПВО, що забезпечує максимальний "вихід" основного потоку l = G_o/G_п = 0.5…0.55, при мінімальних енерговитратах; безконтактне охолодження основного потоку в НВО знижує межу випарного охолодження для наступної ступіні ПВО; використання прямого випарного охолодження на більш низькому температурному рівні дозволяє одержати комфортні параметри, не приводячи до істотного зростання вологовмісту повітря.

2. Розроблено випарні модулі для компонування систем комфортного (НВО/К) і технологічного (НВО/Т) призначення, що відрізняються схемою контактування повітряних потоків і типом насадки апаратів.

3. Вироблено основні вимоги до нових систем кондиціонування повітря комфортного і технологічного призначення і принципи їхньої побудови. Для блоку випарного охолодження використані випарні охолоджувачі непрямого типу НВО, вирішені за сполученою схемою у вигляді багатоканальної насадки з поперемінними «вологими» (випарне охолодження водяної плівки, рециркулюючої через апарат у контакті з допоміжним повітряним потоком) і «сухими» каналами (основний повітряний потік, охолоджуваний при незмінному вологовмісті).

4. Показано, що оптимальними для модуля НВО/К є співвідношення витрат основного і допоміжного потоків повітря l_опт = G_о/G_дп = 1.0; величина еквівалентного діаметра каналів у "сухій" і "вологій" частинах НВО складає d_е.о = d_е.в = 12-30 мм; для модуля НВО/Т (СОТ РЕА) значення d_е.о і d_е.в можуть відрізнятися відповідно до прийнятої схеми руху основного повітряного потоку в охолоджуваному об’ємі РЕА.

5. Розроблено кондиціонер побутового призначення ПКП-2.0, продуктивністю по основному повітряному потоку 700 м³/год, номінальною холодопродуктивністю 2.0 кВт, у декількох основних варіантах: з вентилятором діаметрального типу, і двома водяними насосами, що забезпечують рециркуляцію води в межах кожного модуля. Виконана розробка дозволяє створювати ПКП різної продуктивності при інших компоновочних схемах.

6. Розроблено систему технологічного кондиціонування СОТ РЕА, засновану на використанні непрямого випарного охолоджувача модифікації НВО/Т, продуктивністю по основному повітряному потоку 400 м³/год, номінальною холодопродуктивністю 2.0 кВт, що відрізняється конструктивним оформленням насадки модуля і складною схемою руху основного і допоміжного повітряних потоків.

7. Виконано цикл розрахунково-експериментальних досліджень роботи СОТ РЕА і показано, що розроблена система охолодження СОТ РЕА стійко забезпечує підтримку необхідного температурного і вологісного режимів безвідмовної експлуатації РЕА. При цьому рівень енерговитрат мінімальний.

8. Розроблені системи комфортного (ПКП) і технологічного (СОТ РЕА) кондиціонування повітря забезпечують одержання необхідних параметрів середовища при загальному зниженні енерговитрат порівняно з існуючими парокомпресійними системами на 30-40 %.

Публікації автора:

1. Новое поколение систем кондиционирования воздуха на основе комбинированных испарительных воздухо- и водоохладителей. /Дорошенко А.В., Аль-Сагаф М.А., Титарь С.С., Климчук А.А.// Научные труды молодых ученых ОГПУ. – 1998. – С.114-119.

2. Новое поколение систем кондиционирования воздуха на основе комбинированных испарительных охладителей. / Дорошенко А.В., Кириллов В.Х., Ефимова О.В., Климчук А.А. // Холодильна техніка і технологія. – 2000. – Випуск 67. – С. 57-69.

3. Климчук А.А., Ефимова О.В., Титарь С.С. Гибридные и комбинированные испарительные охладители для нового поколения систем кондиционирования воздуха. // Труды Одесского политехнического университета. – 2001. – Выпуск 2. – С. 72-77.

4. Климчук А.А., Ефимова О.В. Энергосберегающие холодильные и кондиционирующие системы на основе комбинированных испарительных охладителей. //Экотехнологии и ресурсосбережение. Сборник трудов научно-технической конференции. Киев. – 2001. С. 37-41.

5. Ефимова О.В., Климчук А.А. Гибридные компрессионно-испарительные системы охлаждения воздуха. //Нетрадіційні і поновлювані джерела енергії як альтернативні первинним джерелам енергії в регіоні. Збірник наукових праць І Міжнародної конференції. – Львів. – 2001. – С. 281-286.

6. Титар С.С., Климчук О.А., Поберьозкін О.А. Сонячні холодильні та кондиціювальні системи. // Наукові праці національного університету харчових технологій. – 2002. Випуск 11. – С. 115-117.