Диссертация (1025582)
Текст из файла
На правах рукописиудк621.59Соколик Андрей НиколаевичПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИУСТАНОВОККОIIДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМРЕГЕНЕРАТИВНОГО КОСВЕННО-ИСIIАРИТЕЛЬНОГООХJIАЖДЕНИЯ05.04.03- Машины и аппараты, процессы холодильной и криогеннойтехники, систем кондиционирования и жизнеобеспеченияЩиссертация на соискание ученой степеникандидата технических наукНаучный руководительK.T.II.1 доцент С.Л.
ГарановМосква,20lб2СОДЕРЖАНИЕСтр.ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................. 4 ГЛАВА 1. ОБЗОР СУЩЕСТУЮЩИХ РЕШЕНИЙ В ОБЛАСТИСИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА С ПРИМЕНЕНИЕМКОСВЕННО-ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ................................ 10 1.1.
Обзор промышленно-выпускаемых решений с применением косвенноиспарительного охлаждения. ............................................................................... 10 1.2. Работы по УКВ, использующим принцип РКИО и комбинированнымУКВ. ........................................................................................................................ 30 1.3. Выводы по главе 1. .........................................................................................
33 1.4. Формулировка проблемы на основе проведенного обзора литературныхисточников. ............................................................................................................ 34 ГЛАВА 2. УКВ, РАБОТАЮЩАЯ ПО ПРИНЦИПУРЕГЕНЕРАТИВНОГО КОСВЕННО-ИСПАРИТЕЛЬНОГООХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА .............................................................................. 35 2.1. Принципиальная схема, описание работы, изображение процессовобработки воздуха на I-d диаграмме ................................................................... 35 2.2. Методика расчёта ........................................................................................... 37 2.3.
Обсуждение результатов исследования ....................................................... 48 2.4. Выводы по главе 2 .......................................................................................... 59 ГЛАВА 3. КОМБИНИРОВАННАЯ УКВ ....................................................... 60 3.1. Принципиальная схема, описание работы, изображение процессовобработки воздуха на I-d диаграмме ................................................................... 60 3.2.
Методика расчёта ........................................................................................... 62 3.3. Обсуждение результатов исследования ....................................................... 74 33.4. Выводы по главе 3 .......................................................................................... 96 ГЛАВА 4. ЗАДАЧИ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХИССЛЕДОВАНИЙ..............................................................................................
98 4.1. Цель и задачи экспериментальных исследований ...................................... 98 4.2. Описание экспериментального стенда......................................................... 99 4.3. Измеряемые экспериментальные параметры и средства измерения ...... 106 4.4. Методика обработки экспериментальных данных ................................... 111 4.5. Оценка погрешности измерений ................................................................
114 4.6. Описание исследуемых косвенно-испарительных теплообменников .... 120 4.6. Проводимые серии экспериментов ............................................................ 123 4.7. Выводы по главе 4 ........................................................................................ 124 ГЛАВА 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХИССЛЕДОВАНИЙ............................................................................................ 125 5.1. Основные результаты экспериментальных исследований и ихобсуждение........................................................................................................... 125 5.2. Выводы по главе 5 ........................................................................................
129 ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЯ ........................................................................ 130 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ............................................................................... 132 4ВВЕДЕНИЕКондиционированиевоздухарешаетзадачуобеспечениязаданныхпараметров микроклимата в производственных, общественных и жилых зданиях.Поддержаниекомфортныхусловийспособствуетсохранениюздоровьятрудящихся и повышению производительности труда. В то же время, затратыэнергии на системы вентиляции и кондиционирования воздуха составляютзначительную часть энергопотребления здания. Т.е.
возникает достаточнопротиворечивая ситуация – с одной стороны, для сокращения производственныхиздержек необходимо повсеместное внедрение систем кондиционированиявоздуха (в дальнейшем СКВ), с другой стороны необходимо стремиться кснижению капитальных и эксплуатационных затрат таких систем. В крупныхгородах, ввиду высокой плотности застройки, также необходимо стремиться кснижению площади, занимаемой оборудованием СКВ и его энергопотребления.Немаловажным фактором также является постоянный рост тарифов наэлектроэнергию и высокая стоимость подключения к городским энергосетям.Требуется разработка новых, нетрадиционных подходов к охлаждениювоздуха в системах кондиционирования. Для повышения энергетическойэффективности установок кондиционирования воздуха (УКВ) предлагаетсяиспользовать водоиспарительное охлаждение.Несмотря на свою высокую эффективность УКВ, работающие сиспользованием только принципов водоиспарительного охлаждения, не всостоянииобеспечитькомфортныепараметрымикроклиматавовсехклиматических зонах.Учитывая вышесказанное, некоторыми исследователями предлагаетсяприменить испарительное охлаждение воздуха в комбинации с традиционнойпарокомпрессионной холодильной машиной (ПКХМ).
Такие комбинированныеУКВ с одной стороны работоспособны во всех климатических зонах, с другойстороны, в сравнении с традиционными СКВ с ПКХМ, более энергоэффективны.5Промышленные образцы подобных систем выпускаются в РФ, странахзападной Европы, США, Китае.
Однако, методики расчета комбинированныхсистем отсутствуют в свободном доступе.Настоящая работа посвящена исследованию комбинированных СКВ.Цель работы.ПовышениеэнергоэффективностипарокомпрессионныхУКВсиспользованием регенеративного косвенно-испарительного охлаждения. Анализработы комбинированных УКВ в климатических условиях, характерных длятерритории РФ.Для достижения поставленной цели необходимо решить следующиеосновные задачи: проанализировать существующие решения в области комфортногокондиционирования воздуха на базе косвенно-испарительного охлаждения.Выбрать схемы УКВ для проведения дальнейших исследований; разработать методику расчёта цикла комбинированной УКВ; выполнить расчет цикла УКВ при различных условиях окружающей средыдля получения интегральных показателей работы установки; разработать схему экспериментального стенда и методику проведенияэксперимента; сопоставить экспериментальные данные с результатами теоретическихрасчетов, для подтверждения корректности принятых допущений, принеобходимости внести поправки в расчеты; подготовить рекомендации по внедрению результатов работы.Методы исследования.Использовались теоретические методы исследования работы УКВ приразличных условиях окружающей среды.
Расчет схемы УКВ проводился спомощью балансовых уравнений и теоретических зависимостей свойств6влажного воздуха. Для подтверждения теоретических выводов результатытеоретических исследований сравнивались с экспериментальными данными,полученными автором диссертационной работы.Научная новизна.Q полезх kFто то от эффективностиПолучена зависимость комплексаКИТО и условий окружающей среды.Полученазависимостьплощадитеплообменнойповерхностиустановки, реализующей принцип РКИО от эффективности КИТО исоотношения расходов продуктового и вспомогательного потоков.Полученазависимостьдолихолодопроизводительностикомбинированной УКВ, вырабатываемой в КИТО от температуры приточноговоздуха и эффективности КИТО.Практическая значимость и реализация результатов работы.ИспользованиеРКИОвкачествепервойступенивкомбинированных УКВ позволяет значительно (до 80%) снизить нагрузку напарокомпрессионную холодильную машину.В условиях сухого жаркого климата энергетическая эффективностькомбинированной УКВ в 1,25…3 раза выше, чем у традиционной УКВ с ПКХМ.Вусловияхумеренногоклиматаэнергетическаяэффективностькомбинированной УКВ в 1,15…1,35 раза выше, чем у традиционной УКВ сПКХМ (при эффективности КИТО 0,75).
Для увеличения энергетическойэффективности комбинированной УКВ в условиях умеренного и влажногоклимата следует увеличивать температуру приточного воздуха.Разработана инженерная методика расчета УКВ, позволяющаяполучить параметры для подбора основных аппаратов и агрегатов УКВ и расчетатех элементов, которые не представлены в номенклатуре предприятий,производящих климатическое оборудование.7Создан учебно-лабораторный стенд «Комбинированные УКВ на базекосвенно-испарительного охлаждения и парокомпрессионного холодильногоцикла», стенд внедрен в учебный процесс кафедры «Холодильная, криогеннаятехника системы кондиционирования и жизнеобеспечения».Апробация работы.Основные результаты работы докладывались и обсуждались наследующих конференциях: Международная научная конференция «Холодильная и криогеннаятехника,промышленныегазы,системыкондиционированияижизнеобеспечения» (Москва, 2010). Международная конференция с элементами научной школы для молодежи«Инновационные разработки в области техники и физики низких температур»,(Москва, 2010). Выставка CHILLVENTA Россия (Москва, 2011). Международная конференция с элементами научной школы для молодежи«Инновационные разработки в области техники и физики низких температур»,(Москва, 2011). Выставка CHILLVENTA Россия (Москва, 2012).Достоверность и обоснованность полученных результатов.Достоверностьприменениемметодикполученныхаттестованныхизмерения,авторомизмерительныхвоспроизводимостьюданныхподтверждаетсяприборов,апробированныхрезультатов,полученныхэкспериментальным путем.Публикации.По теме доклада опубликовано 4 научные статьи в журналах, 3 изкоторых в журналах, рекомендуемых ВАК, 1 сборник тезисов докладов.8Структура и объем работы.Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и спискалитературы.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
