Logo holodilshchik
интернет-выпуск № 6(78), июнь, 2011
ПЕРВАЯ В РОССИИ ИНТЕРНЕТ-ГАЗЕТА ПО ХОЛОДИЛЬНОЙ И БЛИЗКОЙ ЕЙ ТЕМАТИКЕ

Грамотно преподнести себя через рекламу - тоже искусство!
"Из Бюллетеня МИХ" от ХТ
Новости "Из Бюллетеня МИХ" представляет на Холодильщик.RU
журнал "Холодильная техника"

  


Разработка азеотропных аммиачных смесей хладагентов
для промышленных холодильных установок


Целесообразно создать азеотропную смесь с более высоким, чем у аммиака, давлением, чтобы свести к минимуму недостатки чистого аммиака. Цель работы заключалась в определении оптимальных пропорций компонентов в смеси для систем замораживания пищевых продуктов в интенсивном потоке воздуха с температурой от -55 до -50 °С. Аммиак имеет высокую нормальную точку кипения и низкую удельную теплоемкость. Низкие температуры кипения обусловливают работу при субатмосферном давлении, что приводит к поступлению воздуха в систему и высоким температурам нагнетания в компрессоре. Азеотропная аммиачная смесь позволяет преодолеть эти недостатки благодаря значительному снижению нормальной точки кипения и более низким температурам нагнетания. Применение азеотропной смеси в холодильных установках позволит заменить криогенные аппараты на жидком азоте и диоксиде углерода, а также каскадные системы СО2/NH3 и двухступенчатые аммиачные системы при замораживании продуктов. Были получены следующие данные в сравнении с R717: аналогичный холодильный коэффициент; рост объемной холодопроизводительности; значительное снижение температуры нагнетания, что повышает надежность; улучшение теплоотдачи; более высокие температуры кипения.

N. Cox, V. Mazur, D. Colbourne // Proc. Ohrid Conf., IIR, MK/FR, 2009.05.07-09; 2009-2, 8 p. / БМИХ, 2009, № 4, с. 25



Прогнозирование коэффициента теплоотдачи СО2 с небольшим
количеством унесенного масла в сверхкритическом цикле при охлаждении (методом нейронных сетей)


Описано моделирование характеристик теплоотдачи диоксида углерода с небольшим количеством унесенного смазочного масла типа PAG (на основе полиалкиленгликоля) при охлаждении в сверхкритическом цикле. В связи со сложностью как механизма теплоотдачи, так и изменения теплофизических свойств, растворимости СО2 в масле и структуры потока при различных температурах и давлениях для построения полуэмпирической прогнозирующей модели используется метод нейронной сети, основанный на большом количестве экспериментальных данных. Предложенный подход включает в себя трехслойную нейронную сеть с прямой связью с диаметром трубки, числом Прандтля, числом Рейнольдса, тепловым потоком, теплопроводностью и концентрацией масла в качестве вводимых параметров и коэффициентом теплоотдачи в качестве выходного параметра. Количество нейронов в скрытом слое составляет 16, и все весовые матрицы определяются с помощью алгоритма обратного рассеяния с применением в целом 1313 элементов экспериментальных данных.

Используемые экспериментальные данные соответствуют большому числу экспериментальных условий со следующими вариациями: диаметр трубки газоохладителя от 1 до 6 мм, концентрация масла 0-5 %; давление 8...10 МПа, массовый поток 200...1200 кг/(м2·с) и тепловой поток 12...24 кВт/м2. Установлено, что предложенная модель хорошо согласуется с экспериментальными результатами с отклонением в пределах ±20 % для 87,3 % использованных данных, а 96,1 % (1262/1313) находятся в пределах отклонений ±30 %. Кроме того, представлены результаты прогнозирования в условиях различных давлений, температур и массовых потоков.

C. Dang, E. Hihara // Proc. 2008 int. Refrig. Air Cond. Conf., Purdue Univ., US, 2008.07, 14-17; № 2431; 8 p./ БМИХ, 2009, № 4, с. 26


Влияние наносмазки на коэффициент теплоотдачи при пленочном кипении R134a

Количественно определялось влияние наночастиц CuO на характеристики кипения смеси R134a/смазка на шероховатой горизонтальной плоской поверхности. Наножидкость (наносмазка) была изготовлена из синтетического эфира с частицами CuO. При массовой доле наносмазки в смеси 0,5 % наночастицы приводили к усилению теплоотдачи на 50-75 % по сравнению с теплоотдачей смеси R134a/полиолэфир (99,5/0,5). Меньшее усиление теплоотдачи получили при доле наносмазки в смеси 1 %. Дальнейшее повышение массовой доли наносмазки до 2 % приводило к еще меньшему повышению теплопроводности при кипении, в среднем приблизительно на 12 %. Измерения теплопроводности и модель пленочного кипения смеси хладагент/смазка позволили предположить, что повышенная теплопроводность смеси вносит только небольшой вклад в усиление теплоотдачи при использовании наночастиц.

M.A. Kedzierski, M. Gong // Int. J. Refrig, GB, 2009.08; vol. 32, № 5; 791-799 / БМИХ, 2009, № 4, с. 27


Использование HFC410A в холодильных установках для снижения
их заправки хладагентом


В европейских странах на небольших и средних холодильных установках (предприятия пищевой промышленности и розничной торговли) широко используются HFC-хладагенты с нулевым потенциалом разрушения озонового слоя (ODP), достаточно энергоэффективные при температурах от -40 до 0 °С, конкурентоспособные по капитальным затратам, а также эксплуатационным расходам. Однако их потенциал глобального потепления (GWP) высок, даже если учесть уменьшение зарядки хладагентом и снижение утечек в современном оборудовании. При производстве пищевых продуктов, их хранении, распределении, в розничной торговле используется главным образом HFC R404A как в среднетемпературных (от -10 до -15 °С), так и низкотемпературных (от -30 до -40 °С) установках.

В статье рассматривается целесообразность замены R404A на R410A для уменьшения заправки хладагентом главным образом в централизованных холодильных установках непосредственного охлаждения. Сокращение заправки составляет приблизительно 40 % из-за значительного снижения массового и объемного потоков (газа и жидкости), что, в свою очередь, ведет к использованию меньших по размеру трубок и более компактных теплообменников (например, микроканальных). В связи с малым GWP у R410A совместно со значительным сокращением зарядки прямое отепляющее воздействие снижается приблизительно на 70 %.

Сейчас R410А используют также вместо R407С и R404А в небольших и средних чиллерах для охлаждения воды, в установках кондиционирования воздуха и в тепловых насосах.

P. Rivet // Proc. Antony Workshop, IIR, FR, 2009.04.06-07; RCR1; pap. № 17, 7 p. / БМИХ. 2009, № 4, с. 28


Новые тенденции в термодинамике компактных теплообменников

В простой холодильной системе (компрессор + конденсатор + вентиль + испаритель) без ресивера жидкости более 65 % заправленного хладагента находится в теплообменниках (ТО): испарителе и конденсаторе (Poggi et al., 2008). Можно считать, что в более сложных системах теплообменники содержат половину всего объема хладагента.

Объем заправляемого хладагента непосредственно обусловлен вместимостью холодильной системы. Средняя плотность одно- или двухфазного потока в каждой ее части связывает массу и объем хладагента, являясь важным параметром, который необходимо учитывать в попытках снижения зарядки. Уменьшение объема ТО при заданной скорости потока обычно приводит к увеличению потерь на трение и, следовательно, к снижению холодильного коэффициента (СОР), особенно при малых гидравлических диаметрах. Оптимизацию расчетных параметров ТО классически проводят без учета ограничений по снижению зарядки (ограничения касаются только площади теплообмена). Кроме того, изменение объема заправки хладагентом может повлиять на характеристики испарителя и конденсатора. Поэтому необходимо проводить оптимизацию ТО так, чтобы добиться сокращения заправки без снижения СОР. Авторы предлагают, во-первых, рассмотреть физические характеристики, которые позволят оптимизировать ТО и, во-вторых, предпринять последовательные шаги для достижения почти полной оптимизации конструкции при сниженной зарядке. В частности, рассматривается эксергетический или энтропийный анализ.

А.Kheiri, M. Feidt, M. Costea, et al. // Proc. Antony Workshop, IIR, FR. 2009.04.06-07; RCR1; pap. № 9, 9 с. / БМИХ, 2009, № 4, с. 31-32


Характеристики теплоотдачи при кипении СО2 в
сверхкритической области в миниканалах с микрооребрением


Исследовали характеристики теплоотдачи при кипении СО2 в сверхкритической области в мини-каналах с микрооребрением. В испытаниях использовали экструдированную алюминиевую трубку длиной 0,6 м с 8 проточными каналами внутренним диаметром 1,7 мм с микроребрами высотой 0,16 мм. Средние коэффициенты теплоотдачи во время кипения измеряли при паросодержании 0,1...0,9 для температур насыщения 1...15 °С, массовых потоках 100...600 кг/(м2·с) и тепловых потоках 1,67...8,33 кВт/м2. Результаты показали, что коэффициент теплоотдачи СО2 в основном зависит от теплового потока и температуры кипения, повышаясь при росте этих параметров. Массовый поток оказывал меньшее влияние на коэффициент теплоотдачи. Получена также полезная для использования корреляция коэффициента теплоотдачи СО2 в сверхкритической области в мини-каналах с мини-ребрами.

X. Wu, Y.Tang, J. Min., et al. // Proc. 2008 int. Refrig. Air Cond. Conf., Purdue Univ., US, 2008; 8 p. / БМИХ, 2009, № 4, с. 33


Термодинамический анализ и оптимизация новой
каскадной системы N2О-CO2 для охлаждения и нагрева


В статье анализируется каскадная система на природных хладагентах, где оксид азота используется в нижней ветви, а диоксид углерода - в верхней. Изучено влияние важных параметров, относящихся к конструкции и эксплуатации, на характеристики системы. Представлена также оптимизация промежуточного давления для получения максимального холодильного коэффициента (СОР) для разных конструктивных и эксплуатационных параметров. Так как термодинамические свойства оксида азота и диоксида углерода одинаковы, оптимизированная промежуточная температура не зависит от характеристик охладителя газа и испарителя для заданных эксплуатационных условий. По той же причине характеристики системы одинаковы независимо от того, в какой из ветвей каскада используются CO2 и N2О.

S. Bhattacharyya, A. Garaj, J. Sarkar // Int. J. Refrig, GB, 2009.08 ; vol. 32 ; № 5, 1077-1084. / БМИХ, 2009, № 4, с. 35


Теоретическое изучение нового холодильного компрессора
с вращающейся пластиной (RV) и его потери на трение


Статья представляет новый компрессор ротационного типа, называемый RV-компрессором, в котором потери на трение сильно снижаются в связи с использованием вращающегося цилиндра. Даны формулы и проанализировано трение в различных местах контакта, после чего проведено параметрическое исследование, для того чтобы выявить геометрию компрессора, позволяющую достигать высокой механической эффективности. Также установлено, что вращающийся цилиндр повышает плавность работы компрессора в результате уменьшения колебаний крутящего момента. Кроме хороших механических характеристик RV-компрессор обладает высоким коэффициентом подачи. Можно предположить, что целесообразно применение RV-компрессора в холодильных системах и системах кондиционирования воздуха.

L. Teh, K.T. Ooi // Int. J. Refrig., GB, 2009.08, vol. 32, № 5, 1092-1102. / БМИХ, 2009, № 4, с.36


Характеристики вращающегося клапана нагнетания в компрессоре

Впервые в холодильных RV-компрессорах применяется вращающийся нагнетательный клапан. В статье представлено теоретическое исследование динамических характеристик пластинчатого нагнетательного клапана, подвергающегося вращательному движению, с главной целью - выяснить целесообразность применения таких клапанов в холодильных компрессорах. При использовании теории балок Эйлера-Бернулли получена математическая модель вращающегося клапана и проанализирована реакция клапана под действием центробежных нагрузок в добавление к силам давления. Результаты показали, что в случае тщательного проектирования конструкции характеристики, а также надежность вращающегося нагнетательного клапана могут быть повышены по сравнению с невращающимся клапаном, который в настоящее время применяется во всех холодильных компрессорах.

Y.L. Teh. K.T. Ooi, D. Wibowo Djamari // Int. J. Refrig. GB, 2009.08; vol. 32, № 5 с. 1103-1111. / БМИХ. 2009, № 4, с. 36


Применение микроканальных теплообменников
в тепловых насосах и системах кондиционирования


Статья представляет собой обзор результатов некоторых исследований, проведенных CETIAT (Техническим и аэравлическим центром) по микроканальным теплообменникам. Были измерены характеристики микроканальных теплообменников при кипении и конденсации. В обоих режимах производительность была выше, а падение давления на стороне воздуха ниже, чем в обычных змеевиках с оребренными трубами. Учитывая хорошие характеристики микроканальных теплообменников, было решено изучить возможность их встраивания в реверсивный тепловой насос (с исходным змеевиковым теплообменником с оребренными трубами) с целью уменьшить его заправку хладагентом и общие габариты. В результате снизилась заправка хладагентом приблизительно на 40-50 % для установки мощностью 8 кВт, что соответствует коэффициенту зарядки 110 г/кВт, и уменьшились общие габаритные размеры теплового насоса на 20 % по сравнению с аналогичными ТН сходной мощности.

N. Benabdelmoumene, D. Hantz, A. Bensafi // Proc. Antony Workshop, IIR, FR, 2009.04.06-07; RCR1; pap. № 8, 6 p. / БМИХ, 2009, № 4, с. 38


"Истинный ноль": эмиссии и утечки хладагента

Статья описывает результаты проекта "ИСТИННЫЙ НОЛЬ" (эмиссии и утечки хладагента - ноль), проводимого Институтом холодильной промышленности Англии. Это рассчитанное на 12 месяцев исследование холодильных систем, использующих HFC и HCFC, осуществляемое промышленностью и наукой. Установлены технические и коммерческие причины утечек хладагентов, разработана программа мер по решению проблем. Одним из направлений деятельности было исследование 72 коммерческих холодильных установок и систем кондиционирования воздуха для получения конкретных данных об утечках на месте в различных условиях эксплуатации. Были обнаружены утечки в 33 из этих систем и определены основные их причины. В соответствии с имеющимися данными 46 из 72 систем уже имели утечки на протяжении предшествующих 12-18 месяцев. На основании результатов этих исследований и при содействии консультантов проекта общую полученную информацию использовали для разработки рекомендаций и учебного материала. В рамках проекта были созданы два web-инструмента для регистрации использования хладагента и расчета стоимости утечек с экологической и экономической точек зрения.

J. Gartshore, M. Rodway, D.Cowan, et al. // Proc. Antony Workshop, IIR, FR, 2009.04.06-07; RCR1; pap. № 1; 8 p. / БМИХ, 2009, № 4, с. 41


"Miniref - эксперимент по снижению заправки
промышленных холодильных установок


MINIREF - это совместный 6-й европейский рамочный исследовательский проект, цель которого состоит в минимизации содержания хладагента в холодильных установках. Были сооружены контрольные, "отвечающие сегодняшнему дню" установки для холодоснабжения скороморозильных аппаратов мощностью 12,5 кВт, работающие на R507, и 50 кВт - на аммиаке. Были измерены количество хладагента и характеристики этих установок. Общими усилиями в контрольные установки были внесены изменения для достижения минимальной заправки хладагента. В установке на R507 использовали теплообменники с мини-каналами. В результате уменьшение количества хладагента в нем достигло 90-95 %, однако общее снижение содержания хладагента в жидкостных линиях и сосудах составило только 30 %.

Аммиачные установки с промежуточным хладоносителем совершенно новой концепции были оснащены большими теплообменниками с мини-каналами. Объем промежуточного хладоносителя снизился со 130 до 11 дм3, а объем отделителя жидкости был уменьшен со 140 до 58 дм3.

S.M. Van Der Sluis, E. Wissink, G.J. Doornbos // Proc. Antony Workshop, IIR, FR, 2009.04.06-07; RCR1; pap. № 2; 10 p. / БМИХ, 2009, № 4, с. 41


Применение эжекторов в холодильной системе
с несколькими испарителями


Проанализирован усовершенствованный цикл охлаждения для обычной компрессионной холодильной системы с несколькими испарителями, в котором для предварительного сжатия пара использовался эжектор. Получена одномерная математическая модель эжектора на основе уравнений, описывающих поток в эжекторе и термодинамику. Теоретически исследовали энергетическую эффективность и рабочие характеристики нового цикла. Сравнение новой системы с обычной проводили в одинаковых эксплуатационных условиях. Кроме того, сравнивали характеристики систем с различными озонобезопасными хладагентами: R290, R600a, R717, R134a, R152a и R141b. Теоретические результаты показали, что при использовании этих хладагентов новая система превосходит обычную систему по холодильному коэффициенту.

L. Kairouani, M. Elakhdar, E. Nehdi, et al. // Int. J. Refrig., GB, 2009.09 ; vol 32 ; № 6 ; 1173-1185. / БМИХ, 2009, № 4, с. 46


Потери при утечках в RV-компрессоре и
сравнение их с потерями компрессора с катящимся поршнем


В статье теоретически анализируются потери при утечке в RV-компрессоре, которые в основном происходят в радиальном зазоре между ротором и цилиндром. По сравнению с компрессором с катящимся поршнем потери при утечках в радиальном зазоре в RV-компрессоре обычно на 40 % меньше, чем в первом. Далее потери в результате утечки могут быть значительно снижены за счет выбора меньшей длины компрессора, что, как полагают, приведет к росту его коэффициента подачи (более 95 %). В случае большей длины потери от утечек могут быть эффективно снижены применением эксцентрикового цилиндра.

Y.L. Teh, K.T. Ooi // Int. J. Refrig, GB, 2009.08; vol. 32; № 5, 945-952. / БМИХ, 2009, № 4, с. 36


Стандартизация холодильного коэффициента (СОР) для магнитных
холодильников, тепловых насосов и машин преобразования энергии


В статье предложен метод точного определения полного холодильного коэффициента (СОР) магнитного холодильника, теплового насоса и соответственно машины для преобразования энергии, учитывая все возможные потери. Только полный учет всех характеристик машины даст возможность точно определить окончательный расход энергии. Для правильного сравнения различных магнитных холодильников настоятельно необходимы стандартизация СОР и определение стоимости. Рабочая группа по магнитному охлаждению Международного института холода намерена координировать такую деятельность. Данная статья является первым предложением и рекомендацией в этом направлении и будет служить основанием для дальнейших обсуждений и усовершенствований.

Kitanovski, C. Gonin, D. Vuarnoz, et al. // Proc. Des Moines Conf., IIR, US/FR, 2009.05.11-15 ; 2009-4, sect. 2 ; 9 p. / БМИХ, 2009, № 4, с.49


Сравнение характеристик цикла обмерзания и оттайки микроканального
и оребренного змеевикового теплообменника для теплонасосной системы


Представлено сравнение характеристик цикла обмерзания и оттайки микроканального теплообменника с жалюзийными ребрами и оребренного змеевикового теплообменника с прямыми ребрами теплонасосной системы теплопроизводительностью 48000 БТЕ/ч. Кроме измерений температуры, давления и расхода, проводимых на различных участках систем, регистрировали также температуру у основания ребра и поверхности стенки с помощью хорошо откалиброванных термопар. Использовали также датчики нагрузки для измерения массы инея. Эксперименты показали, что обмерзание микроканального теплообменника происходило быстрее на 50 %, чем оребренного теплообменника, который выбран в качестве базовой системы. Средняя теплопроизводительность и характеристики системы с микроканальными теплообменниками также ниже. Более высокая скорость нарастания инея в микроканальных теплообменниках связана с наличием остаточной воды в змеевике после оттайки, увеличенной разностью между температурами воздуха и поверхности теплообменника и с наличием таких мест образования инея, как жалюзийные ребра и микроканальные трубы. Вдувание азота в микроканальный теплообменник после оттайки удаляло любую видимую воду, удержанную там после цикла оттайки. При этом время обмерзания возрастало только на 4 % по отношению к влажным условиям.

S. Padhmanabhan, L. Cremaschi, D. Fisher, et al. // Proc. 2008 int. Refrig. Air Cond. Conf., Purdue Univ., US, 2008.07, 14-17 ; № 2202 ; 8 p. / БМИХ, 2009, № 4, с. 58



Айс-сларри на основе гидрата СО2

Айс-сларри на основе гидрата СО2 представляют интерес, поскольку гидраты обладают высокой скрытой теплотой плавления и могут образовываться при положительных температурах, характерных для систем кондиционирования воздуха. Гидраты могут образовываться посредством впрыска СО2 в охлажденный водный раствор, при этом можно избежать механических процессов, которые часто имеют ограничения по мощности. Только небольшое число исследований посвящено гидратам на основе СО2. Как указывают авторы, время до начала образования гидратов может быть значительно снижено при использовании холодной воды и перемешивании. В экспериментальном контуре показано, что скорость роста гидрата возрастает в 1,5 раза в присутствии добавок. Результаты этого первого кинетического подхода будут полезными для конструирования циркуляционного контура, содержащего айс-сларри на основе гидрата СО2.

S. Jerbi, A. Delahaye, L. Fournaison, et al .// Proc. Karlsruhe Conf., IIR, DE/FR, 2009.06.03-05 ; 2009-4, 10 p. / БМИХ, 2009, № 4, с. 61


Исследование влияния наножидкостей на характеристики чиллера

Изучали улучшение рабочих характеристик чиллера кондиционера при использовании наножидкости (хладоносителя с углеродной нанотрубкой МУНТ). Чиллер испытывают в стандартных условиях в соответствии с требованиями ARI 550/590. При содержании углеродных нанотрубок 0,1 % по объему теплопроводность хладоносителя увеличивается на 1,3 %. При этом холодильный коэффициент (СОР) чиллера повышается на 5,15 % по сравнению с СОР чиллера без наножидкости.

Наножидкость представляет большой научный интерес, поскольку новые явления теплопереноса увеличивают способность теплопередачи по сравнению с расчетом по обычной макроскопической теории взвесей.

M.S. Liu, M.C.C. Lin, J.Y. Lin, et al .// Proc ACRA-2009, Taipei, TW. 2009.05. 20-22; ACRA168; 214-218. / БМИХ, 2009, № 4, с. 75


Повышение энергетической эффективности холодильной цепи.
Проект BFFF (Британской ассоциации замороженных пищевых продуктов)


Эффективность системы охлаждения сильно зависит от температуры кипения (даже небольшое ее повышение может обеспечить существенную экономию энергии). В данном проекте исследуется возможность снизить расход энергии и эмиссий СО2 путем повышения как установленной контрольной температуры в холодильниках, так и связанных с ней температур кипения. Проект предусматривал сбор данных на 8 фабриках, производящих замороженные пищевые продукты. В частности, он включал мониторинг температур поддонов с замороженными продуктами при их транспортировке с места изготовления до холодильников.

В статье суммированы результаты мониторинга температур и связанных с этим собранных данных, как от производителей продуктов, так и от лиц, обеспечивающих логистические услуги.

В целом компаниям, участвующим в проекте и предоставившим данные, было дано 37 конкретных рекомендаций по экономии энергии, разделенных на 6 групп и описанных в докладе, который можно найти на сайте: www.bfff.co.uk/Generic_Report.pdf.

BFFF (British Frozen Food Federation) / БМИХ, 2009, № 3, с. 80


Экономия энергии на охлаждение в пищевом секторе

По подсчетам МИХ, сектор охлаждения использует 15 % всей электроэнергии, производимой в мире. Подсчитано, что наибольшее влияние (около 80 %) выработки холода на глобальное потепление связано с расходом энергии и 20 % - с непосредственными эмиссиями хладагента. Поэтому снижение расхода энергии является наилучшим способом уменьшить влияние холодильных установок на глобальное потепление. Повышение энергетической эффективности - один из приоритетов МИХ. В этой области достигнут неоспоримый прогресс: в торговых холодильных установках в 1960 г. холодильный коэффициент составлял около 2,5, теперь он достиг 4. Однако останавливаться на достигнутом не следует. Например, в супермаркете на систему холодоснабжения приходится около 30-50 % всей потребляемой электроэнергии. Простые средства позволят ограничить потребление энергии существующими установками, в частности снижение потребности в холоде, улучшение обслуживания или оптимизация условий эксплуатации. Что касается новых установок, первостепенное значение имеет совершенствование их конструкции и производства путем выбора менее энергоемких технологий. Такие решения имеются на уровне компрессоров, но касаются и теплообменников и т.д. МИХ вносит свой вклад в расширение знаний о современных технологиях, освещая их в многочисленных публикациях и проводя конференции по всем вопросам искусственного холода.

T. Michineau // AFF, Journ., fr. Froid, Paris, FR, 2008.11.19 ; 15-23 (8 p.). / БМИХ, 2009, № 3, с. 74


Изучение характеристик сдвига фазы
пневматического криохолодильника Стирлинга


Подробно описан процесс проектирования и изготовления криоохладителя Стирлинга со свободным поршнем и свободным вытеснителем. В связи с пневматическим соединением между ними параметры их движения, включая амплитуду и фазовый сдвиг, могут оказывать влияние на холодопроизводительность и общие характеристики криоохладителя. Экспериментальный стенд создан на основе криоохладителя Стирлинга холодопроизводительностью 1 Вт при 80 К. С помощью экспериментального и теоретического метода исследовали термодинамические и пневматические параметры: давление при зарядке, собственную частоту и коэффициент демпфирования вытеснителя, рабочую частоту по давлению, фазовый сдвиг при вытеснении. В частности, изменения демпфирования достигали путем регулирования ширины зазора в дополнительном демпфирующем элементе, который навинчивается на стержень вытеснителя. Аналогичным образом собственную частоту вытеснителя изменяют с помощью дополнительной массы, присоединяемой к вытеснителю.

На основании результатов экспериментального исследования получены оптимальные рабочие условия для криоохладителя Стирлинга при температуре 80 К на холодном конце: давление при зарядке 15 бар, собственная частота вытеснителя 46 Гц, ширина зазора 300 мкм и рабочая частота 43 Гц. В соответствии с оптимальными рабочими условиями приблизительный интервал 90о является идеальным для фазового сдвига вытеснителя. Между тем он должен приближаться по-возможности к нулю, а фазовый сдвиг давления должен быть по возможности небольшим, что находится в линейной связи с безразмерной характеристикой демпфирования компрессора. По данным теоретического исследования, выражения трехфазных сдвигов, выведенные соответственно из термодинамического уравнения поршня и вытеснителя, выражаются как функции рабочих параметров, которые подтверждаются экспериментальными данными и впоследствии могут быть использованы как убедительные рекомендации к поиску оптимума.

X. Chen, Y.N. Wu, H. Zhangm et al. // Cryogenics, GB, 2009.03-04 ; vol. 49, № 3-4, 120-132. / БМИХ. 2009, № 3, с. 20-21


Применение абсорбционной холодильной системы, приводимой в действие
отработанным теплом, для процесса восстановления сжиженного природного газа


Процесс восстановления сжиженного природного газа требует охлаждения при низких температурах, которые обычно обеспечивают парокомпрессионные холодильные системы. Использование абсорбционной холодильной системы, приводимой в действие отходящим теплом от генерирующей электричество газовой турбины, может обеспечить необходимое охлаждение при сниженном общем расходе энергии. Проведен теоретический анализ возможной замены пропановых чиллеров абсорбционными холодильными системами. На основании анализа установлено, что отходящее тепло при генерации электроэнергии мощностью 9 МВт позволит обеспечить дополнительное охлаждение сжиженного природного газа и сэкономить 1,9 МВт электроэнергии. Применение комплексной системы охлаждения, нагрева и производства энергии является отличным вариантом экономии энергии для нефтяной и газовой промышленности.

P. Kalinowski, Y. Hwang, R. Radermacher, et al., Int. J. Refrig., GB, 2009.06; vol.32; № 4; 687-694. / БМИХ, 2009, № 4, с. 23


Аммиачные и каскадные системы CO2/NH3

В работе представлены данные о том, что двухступенчатые холодильные установки на аммиаке, применяемые для промышленного замораживания и холодильного хранения, являются более энергоэффективными, чем каскадные системы на СО2/NH3 при температурах кипения -38 °C и выше. Ниже указанной температуры кипения более энергоэффективны каскадные холодильные системы на СО2/NH3 для такой же нагрузки. Также отмечено, что при значительных высокотемпературных и низкотемпературных нагрузках и нагрузке от системы кондиционирования воздуха на одну и ту же холодильную установку каскадная система на СО2/NH3 приблизительно на 5% более энергоэффективна по сравнению с двухступенчатой аммиачной установкой, использующей гликоль в качестве промежуточного хладоносителя. Обсуждается применение аммиачных тепловых насосов в качестве третьей ступени, добавляемой к двухступенчатой аммиачной установке или к каскадной системе CO2/NH3, представлены расчетные данные по эксплуатационным характеристикам.

K. Visser // Proc. Ohrid Conf. IIR, MK/FR, 2009.05.07-09; 2009-2; 8. p. / БМИХ, 2009, № 4, с. 24


Системы на СО2 с суб- и транскритическими циклами

Высокое давление и низкие параметры критической точки позволяют использовать СО2 в субкритическом режиме работы при низких температурах конденсации (температура окружающего воздуха, используемого для охлаждения конденсатора, 3...5 °С). Выше критической точки 31,1 (73,83 бар) работа в транскритическом режиме является выгодной, поскольку возможно утилизировать теплоту сжатия компрессора, работающего в транскритическом режиме. В случае необходимости возможно одновременное охлаждение и получение тепла. Это снижает расход энергии и охлаждающей воды и сопутствующие эмиссии СО2. Имеет место также некоторая окупаемость капитальных затрат. На основании данных по расходу энергии в зданиях, представленных Министерством энергетики США и Австралийским агентством по парниковым газам, охлаждение с использованием СО2 может привести к снижению расхода первичной энергии, общего расхода охлаждающей воды на электростанциях, охлаждаемых зданиях, к снижению эмиссий парниковых газов соответственно на 40-50, 40-50 и 45-55 % (в существующем фонде зданий при условии снижения на 25 % скорости воздуха в каналах) и к еще большей экономии в новых зданиях. Отсутствие градирен приведет к полному исключению возникновения болезни легионеров, а так как в качестве хладагента будет использоваться СО2, не будет эмиссии HFC в окружающую среду.

K. Visser //Proc. Ohrid Conf., IIR, MK/FR, 2009.05.07-09; 2009-2, 8 p. / БМИХ, 2009, № 4, с. 24-25


Разработка системы охлаждения центрального процессора сети
персональных компьютеров с большим выделением тепла


В настоящее время выделение тепла центральным процессором персональных компьютеров достигает почти 130 Вт. Предполагается, что в течение нескольких следующих лет оно может достигнуть 300 Вт. Предлагаемая система охлаждения центрального процессора представляет собой парокомпрессионную холодильную машину, аналогичную обычной, но с особым миниатюрным компрессором ротационного типа фирмы Aspen Co. Ltd. Он имеет очень небольшие размеры по сравнению с обычным компрессором такой же холодопроизводительности. В результате испытания выяснилось, что холодопроизводительность составляет около 298 Вт. При этом температура поверхности центрального процессора 38,8 °С, а тепловое сопротивление испарителя 0,072 оС/Вт соответственно, что значительно ниже, чем при применении обычных систем охлаждения. Следовательно, разработанная система охлаждения - достойный претендент на роль системы охлаждения компьютерных устройств.

D.S. Jeon, S.C. Kim, Y.L. Kim // Proc. 3rd Korean Congr. Refrig., Koyang City, KR, 2009.03. 19-20; 121-124. / БМИХ. 2009, № 3, с. 65


Разработка адсорбционного гибридного
теплового насоса с тепловым и электрическим источником тепла


В Японии в атмосферу выбрасывается громадное количество теплоты с температурой до 373 К, составляющее приблизительно 80 % тепловых потерь. Широкое использование этих низкотемпературных выбросов даст возможность высокоэффективной утилизации энергии. Адсорбционный тепловой насос целесообразно применять для этой цели, так как он сможет генерировать холодопроизводительность на температурной уровне ниже 283 К для кондиционирования воздуха, используя низкотемпературное тепло для регенерации адсорбента. Однако холодопроизводительность и холодильный коэффициент обычного адсорбционного теплового насоса с тепловым источником энергии значительно снижаются при температуре регенерации. Авторы предложили гибридный адсорбционный тепловой насос с тепловым и электрическим источниками энергии и со всасывающим насосом. В этом случае в работающий от теплового источника энергии силикагелево-водяной адсорбционный тепловой насос включен механический бустерный насос (MBP) для переноса пара между адсорбером и испарителем/конденсатором. Показано, что предложенный тепловой насос может генерировать тепла в 1,6 раза больше, чем адсорбционный тепловой насос с тепловым источником энергии.

Y. Hirota, Y. Sugiyama, M. Kubota, et al. // Appl. Therm. Eng., GB, 2008.09. vol. 28, № 13, 1687-1693. / БМИХ, 2009, № 3, с. 66



Лабораторное исследование:
характеристики теплового насоса с приводом от газового двигателя (GHP)


Кондиционирование зданий требует громадного расхода электричества, причем на большей части территории Соединенных Штатов расход особенно возрастает в летний период. Повышение пиковой нагрузки на электросеть приводит к высоким ценам на электроэнергию, проблемам качества энергии, неэффективности работы сети и даже отказам. Поэтому усовершенствование технологии кондиционирования воздуха может оказать большое влияние на электроснабжение. Системы с тепловым источником энергии, такие, как тепловые насосы с приводом от газового двигателя, могут обеспечивать общее снижение пиковой нагрузки и снижение нагрузки на электросеть в летний период. В статье описана работа теплового насоса на 10 т охлаждения с приводом от газового двигателя. Насос установлен на крыше, работает в широком диапазоне эксплуатационных условий, в режиме как нагрева, так и охлаждения. Результаты показали, что холодильный коэффициент (СОР) в режиме нагрева превысил целевое значение 1,6, а в режиме охлаждения - целевое значение 1,2. Дальнейшая работа будет направлена на исследование других областей применения оборудования с приводом от газового двигателя, в частности для кондиционирования жилых зданий.

А. Zaltash, E. Vineyard, R. Linkous, et al. // ASHRAE Trans., US, 2008.06.21-25; vol. 114; № 2; pap. SL-08-022; 7 с. / БМИХ. 2009, № 3, с. 67


Источник: Журнал "Холодильная техника", №№ 1-5/2011 г., рубрика "Из Бюллетеня МИХ"




Приглашаем ученых и инженеров, аспирантов и студентов, а также,
заинтересованные институты, фирмы, организации и частных лиц, принять участие в размещении
информации в интернет-газете, посвященной холодильной и близкой ей тематике.

Учредитель и издатель интернет-газеты: ООО "АВИСАНКО" (Москва).
Адрес редакции: Россия, 115551, Москва, Шипиловский проезд, д.47/1, офис 67-А.
Тел./факс: +7 (495) 343-43-71, тел.: +7 (495) 343-43-48, 223-60-50 доб. 132.

Головной сайт: www.avisanco.ru.

E-mail: info@holodilshchik.ru

Первый выпуск первой в России интернет-газеты по холодильной и
близкой ей тематике - "Холодильщик.RU" - вышел в свет в январе 2005 г.
Интернет-газета зарегистрирована Федеральной службой по надзору за соблюдением
законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия.
Руководитель проекта и Главный редактор: Маргарян С.М. (АВИСАНКО, ООО)
За содержание рекламных материалов редакция ответственности не несет.
При перепечатке статей, ссылки на их авторов и интернет-газету обязательны.
Разместите на своем сайте нашу кнопку... Rambler's Top100 Многоязыковая поисковая система...


Авторские права © 2005-2017 // MARGARY@N

Партнеры: