Refrigeration Engineering and Technology

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

Експлуатація адсорбційних холодильних установок на основі композитів «силікагель – натрій сульфат» для зберігання сільськогосподарської продукції

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

О. А. Бєляновська
Г. М. Пустовой
К. М. Сухий
М. В. Губинський
М. П. Сухий
О. В. Дорошенко
Я. О. Сергієнко

Анотація

Ключевими проблемами впровадження адсорбційних холодильних геліоустановок наряду зі властивостями використовуваних адсорбентів є сезонна та добова нерівномірність сонячного випромінювання, а також утилізація теплоти адсорбції.  Мета представленої роботи – визначення експлуатаційних характеристик адсорбційних холодильних геліоустановок на основі композитних адсорбентів «силікагель – натрій сульфат». Основними конструктивними елементами адсорбційної холодильної установки є адсорбер, на лицевій стороні якого встановлено прозору ізоляцію, виконану зі стільникового полікарбонатного пластику САН (товщиною 8 мм) з інтегральним коефіцієнтом пропускання на рівні 0,88, а в нижній частині розміщено композитний адсорбент «силікагель – натрій сульфат», конденсатор, випарник, який встановлено біля холодильної камери. В шарі адсорбенту встановлено гідравлічний контур, по якому циркулює вода. Нагріта вода може бути використана для підігріву адсорбента в ранковий період доби.  Експлуатація адсорбційної геліоустановки відбувається в два етапи. На першому етапі відбувається відведення теплоти від холодильної камери за рахунок випаровування води в випарнику. Пари води дифундують до адсорбера, де поглинаються композитним адсорбентом. Другий етап відповідає регенерації адсорбенту (десорбція). яка здійснюється шляхом його нагрівання за рахунок сонячної енергії до температури регенерації. Досліджено експлуатаційні характеристики сонячного адсорбційного холодильника на основі композитів «силікагель – натрій сульфат». Розроблена методика визначення експлуатаційних характеристик, яка передбачає, розрахунок кількості теплоти, яку слід відводити від холодильної камери, визначення маси води в випарнику, витрат теплоти на регенерацію адсорбента, а також площі сонячного колектора та сонячного експлуатаційного холодильного коефіцієнта. Запропоновано технологічну схему для утилізації теплоти адсорбції. Показана можливість підігріву води за рахунок теплоти адсорбції від 50 до 90°С, при цьому маса води дорівнює від 277 до 681 кг. Показано, що отриманий теплоносій можливо використовувати для підігріву адсорбента «силікагель – натрій сульфат»  в ранковий період часу.

Ключові слова:
: композитні адсорбенти, сонячні адсорбційні холодильні пристрої, адсорбція, утилізація, енергоефективність

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

Як цитувати
Бєляновська, О. А., Пустовой, Г. М., Сухий, К. М., Губинський, М. В., Сухий, М. П., Дорошенко, О. В., & Сергієнко, Я. О. (2019). Експлуатація адсорбційних холодильних установок на основі композитів «силікагель – натрій сульфат» для зберігання сільськогосподарської продукції. Refrigeration Engineering and Technology, 55(3), 165-171. https://doi.org/10.15673/ret.v55i3.1574
Розділ
ХОЛОДИЛЬНА ТЕХНІКА ТА ЕНЕРГОТЕХНОЛОГІЇ

Посилання

1. Sah, R. P., Choudhury, B., Das, R. K. (2015) A review on adsorption cooling systems with silica gel and carbon as adsorbents. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 45, 123-134. Doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.01.039
2. Ullah, K.R., Saidur, R., Ping, H.W., Akikur, R.K., Shuvo, N.H. (2013) A review of solar thermal refrigeration and cooling methods. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 24, 499-513. Doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.03.024
3. Girnik, I.S., Grekova, A.D., Gordeeva, L.G., Aristov, Yu.I. (2017) Dynamic optimization of adsorptive chillers: Compact layer vs. bed of loose grains. Applied Thermal Engineering, 125, 823-829. Doi: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2017.06.141
4. Deshmukh, H., Maiya, M.P., Murthy,S.S. (2015) Continuous vapour adsorption cooling system with three adsorber beds. Applied Thermal Engineering, 82, 380-389. Doi: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2015.01.013
5. Santori, G., Sapienza, A., Freni, A. (2012) A dynamic multilevel model for adsorptive solar cooling. Renewable Energy, 43, 301-312. Doi: https://doi.org/10.1016/j.renene.2011.11.039
6. Goyal, P., Baredar, P., Mittal, A., Ameenur, R. Siddiqui. (2016) Adsorption refrigeration technology – An overview of theory and its solar energy applications. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 53, 1389-1410. Doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.09.027
7. Jiang, L., Wang, L.W., Luo, W.L., Wang, R.Z. (2015) Experimental study on working pairs for two-stage chemisorption freezing cycle. Renewable Energy, 74, 287-297. Doi: https://doi.org/10.1016/j.renene.2014.08.011
8. 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. Doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.07.081
9. 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. Doi: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2016.05.036
10. Sukhyy, K.M., Belyanovskaya, E.A., Sukha, I.V., Kolomiyets, E.V., Gavrilko, A.V., Sukhyy, M.P. (2015) Solar Adsorptive Chiller based on Composite Sorbent ‘Silica Gel – Sodium Acetate’, synthesized by Sol – Gel Method. Issues of chemistry and chemical engineering, 6 (104), 80-86.
11. 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 p.
12. Rukovodstvo po raschetu teplovogo balansa kholodilnykh kamer і vyboru osnovnykh proektnykh parametrov kholodylnykh ustanovok, (1999). Мoscow, Ostrov, 56 p. (in Russian).