Refrigeration Engineering and Technology

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

Оцінка термодинамічної ефективності абсорбційних водоаміачних термотрансформаторів на основі аналізу ексергетичних втрат в їх елементах

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

Н.О. Біленко
https://orcid.org/0000-0002-6164-7954
О.С. Тітлов
https://orcid.org/0000-0003-1908-5713
Д.М. Нікітін

Анотація

Екологічна ситуація змушує розробників холодильної техніки переглянути ставлення до абсорбційних холодильних приборів, які комплектуються абсорбційними водоаміачними термотрансформаторами (АВТ) та можуть розглядатися як один із альтернативних варіантів переходу на екологічно безпечні холодоагенти. Робоче тіло АВТ складається із природніх компонентів – водоаміачного розчину (ВАР) з додаванням інертного газу (водню, гелію або їх суміші) та є абсолютно екологічно безпечним – має нульові значення озонознищуючого потенціалу та потенціалу «парникового» ефекту. Представлено оригінальну методику ексергетичного аналізу АВТ. Показано, що основні ексергетичні втрати у циклі АВТ припадають на генератор у процесах генерації пари та транспортування рідкої фази (при роботі на електроенергії – до 80 %, з пальними пристроями – до 60 %). Для їх зменшення необхідно провести оптимізаційні розрахунки генераторного вузла АВТ, ексергетичні втрати у якому, як мінімум, на порядок вищі, ніж у будь-якому іншому елементі АВТ. Результати енергетичного аналізу режимних параметрів серійних та дослідних моделей АВТ дозволили сформулювати низку рекомендацій для виробників енергозберігаючих агрегатів. Показано, що склад інертного газу впливає на ефективність циклу. Заміна водню гелієм призводить лише до зростання кількості циркулюючого газу в 2 рази, що ускладнює роботу контуру природної циркуляції АВТ. Варіантом подальшого енергетичного вдосконалення АВТ перспективно розглянути бінарну суміш трифторетанол (TFE) – тетраетиленгліколь диметиловий ефір (TEGDME), яка може бути більш вигідною для циклів поглинання при високих температурах, ніж класичні робочі системи, такі як H2O-LiBr та NH3-H2O. Ця система не піддається корозії, повністю змішується в широкому діапазоні температур, термостійка до 250 °C і має низький робочий тиск. У частині підвищення енергетичної ефективності генераторного вузла одним з перспективних напрямків може бути заміна традиційного сталевого матеріалу корпусу АВТ на алюмінієві сплави, які показали не тільки високі теплопередавальні характеристики, але і корозійну стійкість при взаємодії в водоаміачної сумішшю

Ключові слова:
Екологічна небезпека, Абсорбційні водоаміачні термотрансформатори, Ексергетичний аналіз, Енергетичні ефективні режими

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

Як цитувати
Біленко, Н., Тітлов, О., & Нікітін, Д. (2022). Оцінка термодинамічної ефективності абсорбційних водоаміачних термотрансформаторів на основі аналізу ексергетичних втрат в їх елементах. Refrigeration Engineering and Technology, 58(2), 106-114. https://doi.org/10.15673/ret.v58i2.2383
Розділ
ТЕРМОДИНАМІЧНИЙ АНАЛІЗ ТА МОДЕЛЮВАННЯ

Посилання

1. Bolin, B., Dejes, R., Yager, J. et al. (1989) Greenhouse effect, climate change and ecosystems. Trans. from English under the edit. M. Ya. Antonovskyi. L.: Hydrometeoizdat, 558.
2. DSTU 3023-95 (GOST 30204-95, ISO 5155-83, ISO 7371-85, ISO 8187-91) (1996). Household refrigerating appliances. Performance characteristics and test methods. Valid from 1995-07-20. View. offic. K.: Derzhstandard of Ukraine, 22.
3. Titlov, O.S., Vasyliv, O.B. (1998) Cost and environmental performance characteristics of household refrigeration appliances in Ukraine and EU countries. Installation market, 9, 18-20.
4. Titlov, O.S. (2007) Modern level of development and production of household absorption refrigerating appliances. Refrigeration business, 8, 12-17.
5. Morozyuk, L.I. (2014) Thermal refrigerating machines – ways of development and improvement. Refrigeration engineering and technology, 5, 23-29.
6. Galimova L.V. (1997) Absorption chillers and heat pumps. Astrakhan: Izd-vo ASTU, 226.
7. Morozyuk, T.V. (2006) Theory of refrigerating machines and heat pumps. Odesa: Studio "Negotsiant", 712.
8. Shargut, Ya., Petela, R. (1968) Exergy. M: Energy, 280.
9. Zakharov, M.D., Titlov, O.S., Tyukhai, D.S., Botuk Yu.S., Vasyliv, O.B. (2001) Analysis of the exergetic efficiency of ADHM cycles. Scientific works of the Odesa State Academy of Food Technologies, 22, 161-167.
10. Titlov, O.S., Reva, N.V., Tyukhai, D.S. (2001) Search and study of promising heat-insulating materials for ADHM generator units. Refrigeration engineering and technology, 3 (72), 12-18.
11. Titlov, O.S., Tyukhai, D.S., Vasyliv, O.B. (2000) Search for energy-saving modes of operation of ADHM thermosyphons pumping. Refrigeration engineering and technology, 67, 12-20.
12. Titlov, O.S., Kholodkov, A.O. (2017) Increasing the energy efficiency of household absorption refrigerating appliances. Refrigeration engineering and technology, 55 (3), 27-36.
13. Titlov, O.S., Osadchuk, E.A., Bilenko, N.O. (2018) The method of determining the thermodynamic efficiency of absorption refrigerating units based on the analysis of exergetic losses in their elements. Refrigeration engineering and technology, 54,1, 31-42.
14. Titlov, O.S., Gratiy, T.I., Bilenko, N.O. (2018) Increasing the energy efficiency of absorption refrigerating devices. Refrigeration engineering and technology, 55, 5-6, 293-303.
15. Sun, D. W. (1998) Comparison of the Perfor-mances of NH3–H2O, NH3–LiNO3 and NH3–NaSCN Absorption Refrigeration Systems. Energy Conversion Management, 39, 357-368.
16. Kuznetsov, Yu., Kosenko, A., Lugovskoy, B. Kazansky, B., Titlow, A. (2011) Studies on corrosion resistance of coatings formed by plasma electrolytic oxidation on aluminum alloys. The optimization of the composition, structure and properties of metals oxides, composites, nano and amorphous materials. Proceedings of the 10th Bi-National Israeli – Russian Bi-National Work-shop 2011, Jerusalem, Israel, 297-303.