Refrigeration Engineering and Technology

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

Пошук енергоефективних режимів роботи систем отримання води з атмосферного повітря на базі абсорбційних водоаміачних термотрансформаторів тепла і сонячних колекторів

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

Є.О. Осадчук
http://orcid.org/0000-0002-8955-2041
О.С. Тітлов
https://orcid.org/0000-0003-1908-5713

Анотація

В роботі показано, що система отримання води з атмосферного повітря з джерелом тепла від сонячних колекторів і з абсорбційним водоаміачним термотрансформатором тепла (АВТТ), з підтискаючим бустер-компресором перед конденсатором, може бути працездатною з джерелами тепла від 85 °С. Порівняльний аналіз енергетичних витрат на стиснення пари робочого тіла в АВТТ з підтискаючим бустер-компресором і в парокомпресорному термотрансформаторі тепла (ПКТТ) показав перевагу АВТТ, як при експлуатації в помірному, так і тропічному кліматі. Проведено розрахунки максимальної енергоефективності АВТТ, яка в розглянутому діапазоні параметрів досягається при тиску генерації 1,0 МПа, і в умовах помірного клімату залежить від масової частки «міцного» водоаміачного розчину (ВАР) та температури випаровування. Найбільш енергоефективним є режим роботи АВТТ з температурою в випарнику 5 °С. У цьому випадку має місце і мінімальна кратність циркуляції ВАР, що знижує витрату робочого тіла і, відповідно, теплове навантаження генератора та спрощує рішення задачі охолодження абсорбера. Практично у всіх розглянутих кліматичних зонах з дефіцитом водних ресурсів процес отримання води з атмосферного повітря найбільш енерговитратний в зимовий період року, а найбільш енергоефективний – в літній. У літній період року питомі енерговитрати чисельно однакові при зміні кінцевої температури в процесі охолодження від 5 до 15 °С. Це дозволить організувати енергозберігаючий процес роботи термотрансформаторів тепла різного типу за рахунок підвищення температури кипіння у випарнику. Розроблено варіант системи отримання води в транспортному виконанні, яка призначена для роботи в польових умовах в автономному режимі

Ключові слова:
Абсорбційний водоаміачний термотрансформатор тепла, Водоаміачний розчин, Сонячні колектори, Система отримання води, Енергоефективність

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

Як цитувати
Осадчук, Є., & Тітлов, О. (2021). Пошук енергоефективних режимів роботи систем отримання води з атмосферного повітря на базі абсорбційних водоаміачних термотрансформаторів тепла і сонячних колекторів. Refrigeration Engineering and Technology, 56(3-4), 78-91. https://doi.org/10.15673/ret.v56i3-4.1951
Розділ
ХОЛОДИЛЬНА ТЕХНІКА ТА ЕНЕРГОТЕХНОЛОГІЇ

Посилання

1. International decade for action "Water for Life", 2005-2015. Mechanism "UN – water resources". Access mode: URL: http://www.un.org/ru/waterforlifedecade/unwater.shtml.
2. Al Maitami Walid Abdulwahid Mohammed, Frumin, G.Т. (2007) Directions for improving water supply in the countries of the Arabian Peninsula. Modern problems of science and education, 6, 13-17.
3. Al Maitami Walid Abdulwahid Mohammed, Frumin, G.Т. (2008). Environmentally safe water supply technologies in the countries of the Arabian Peninsula. Modern problems of science and education, 3, 111-115.
4. Osadchuk, Ye.O., Titlov, O.S., Mazurenko, S.Yu. (2014) The designation of energy efficient operation modes of absorption water-ammonia refrigeration machine in systems for removing water from atmospheric air. Refrigeration engineering and technology, 4, 54-57.
5. Ishchenko, I.N., Titlov, O.S., Krasnopolsky, A.N. (2011) Prospects for the use of water-ammonia absorption refrigeration machines in systems for obtaining water from atmospheric air. Collection of science practitioners of the Vinnytsia national agrarian university. Series: Technical Sciences, 7, 92–97.
6. Shelepov, V.A., Melkozerov, M.G. (2012) Obtaining water from atmospheric air using various refrigeration machines. Actual problems of aviation and cosmonautics. Technical science. Publisher: Siberian state aerospace university named after M.F. Reshetnev (Krasnoyarsk), 8, 74-75.
7. Vasiliv, O.B., Kovalenko, O.O. (2009) Structure and ways of rational use of water at food enterprises. Scientific works, 35(1), 54-58.
8. The european solar thermal industry federation (ESTIF). Access mode: URL: http://www.estif.org.
9. Thermal solar line. Rotartica, air conditioning appliances: Solar Line, single effect 4,5 kW. Access mode: URL: http://www.rotartica.com.
10. SorTech. Innovative Cooling. Access mode: URL: http://www.sortech.de/en/trade/solare-kuehlung.
11. Henning, H.-M., Rainer, B., Lokurlu, A., Noeres, P. (2005) Solare Kuhlung und Klimatisierung- Beluftung und Warmeruckgewinnung. Solare Kuhlung und Klimatisierung. Themen, 45-54.
12. Solar Cooling. Access mode: URL: http://www. solid.at/en/references/solar-cooling.
13. Doroshenko, O.V., Goncharenko, V.O. (2015) Development of multifunctional solar systems based on heat-using absorption cycle and heat-mass exchangers with a movable nozzle. Refrigeration engineering and technology, 1, 35-46.
14. SolarFrost: The Icebook. Access mode: URL: http://www.solarfrost.com/en/icebook.html.
15. Jakob, U., Schneider, D., Eicker, U. (2005) Raumklimatisierung mittels solar betriebener Diffusion-Absorptions kaltemaschine. Horizonte 26, 10-14.
16. Tataurov ,O. (2009) Cold – the Sun. For inventors and engineers, refrigeration equipment on alternative energy sources is the richest field for creativity. Refrigeration business, 7, 18-20.
17. Zohar, A., Jelinek, M., Levy, A., Borde, I. (2007) The influence of diffusion absorption refrigeration cycle configuration on the performance. Applied thermal engineering, 27, 2213-2219.
18. Sozen, A., Menlik, T., Ozbas, E. (2012) The effect of ejector on the performance of diffusion absorption refrigeration systems: An experimental study. Applied thermal engineering, 33-34, 44-53.
19. Osadchuk, Ye.O., Titlov, O.S. (2012) Search for energy-efficient thermal regimes of water-ammonia absorption refrigeration machine in a wide range of operational parameters. Food science and technology, 4, 79-82.
20. Titlov, O.S. (2006) Scientific and technical bases of energy saving in the design of refrigeration units with absorption-diffusion refrigeration machines. Scientific papers, 29, 1, 194-200.
21. Baranenko, A.V., Belozyorov, G.A., Tagantsev, O.M., Smyslov, V.I., Bondarev, V.N. (2009) State and prospects of the refrigeration industry in Russia. Refrigeration technique, 3, 20-24.
22. Vasyliv, O.B., Titlov, O.S., Osadchuk, Ye.O., Kuzakon, V.M. (2015) Patent for invention № 114658 Ukraine, IPC E03B 3/28, F25B 15/10, F25D 21/14 (2006.01) Method of obtaining water from atmospheric air and installation for its implementation. № а 2015 06905; declared 13.07.2015; publ. 10.07.2017, Bull. № 13.
23. Titlov, O., Baidak, Yu., Khmelnyuk, M. (2015) Optimizing NH3-H2O absorption system to produce water from ambient air. Applied science report (ASR), 10(2), 91-100.
24. Morozyuk, T.V. (2006) Theory of refrigeration machines and heat pumps: a monograph. Odessa: Studio "Negotsiant", 712.
25. Galimova, L.I. (1997) Absorption refrigeration machines and heat pumps. Astrakhan: published by Astrakhan Technical University, 226.
26. Tsoy, A.P., Granovsky, O.S., Tsoy, D.A., Baranenko, A.V. (2014) The influence of climate on the operation of a refrigeration system that uses effective radiation in space. Refrigeration technique, 12, 36-41.
27. Prommajak, T., Phonruksa, J., Pramuang, S. (2008) Passive cooling of air at night by the nocturnal radiation in Loei, Thailand. International journal of renewable energy, 3(1), 33-40.
28. Weather in 243 countries. Weather schedule. Access mode: URL: https: //rp5.ru.
29. Bogdanov, S.N. et al. (1999) Directory. Properties of substances. Refrigeration equipment. St. Petersburg: SPbGAKhPT, 320.
30. Titlov, O.S., Tsoy, A.P., Alimkeshova, A.Kh., Jamasheva, R.A. (2019) Development of cooling systems using the effect of night radiation. Scientific journal "ScienceRise", 12 (65), 24-33.