DOI: https://doi.org/10.15587/2312-8372.2015.44139

Development of schemes of pump and gasoline-pump absorption water-ammonia refrigeration machines to work in a system of water production from the air

Евгений Александрович Осадчук, Александр Сергеевич Титлов, Виктор Михайлович Кузаконь, Галина Всеволодовна Шлапак

Abstract


Perspectives of use of different types of refrigeration units for operation in systems for receiving water from the air in the absence of electrical power sources are analyzed. Such situation with a deficit of water and electric energy is typical for countries in Africa, Southeast Asia, South America. Prospects for use heat absorption water-ammonia refrigeration machines in such systems are analyzed. Solar collector with water as coolant is considered as heat source for the absorption refrigerating units. It is developed an original technique of calculation of the thermodynamic parameters of water-ammonia absorption cycle of refrigeration units, which allows you to determine the energy-efficient modes of operation and the relationship between the temperature of the object cooling, outside air and a source of thermal energy. Modes with maximum energy efficiency in the practical temperature range of the cooling medium (from 20 to 45 °C) and cooling facilities (from -30 to 15 °C) are shown during traditional AWARM cycle, and to achieve such optimum modes it is necessary the combination of the strong WA and temperature of the heating source. It is proposed the AWARM scheme with biasing booster compressor and scheme of pumpless AWARM. Researches are useful for developers of systems of receiving water from the air, particularly in tropical climates and in the absence of electrical power sources, as well as for developers of air conditioning systems. Developed water-ammonia systems at low outdoor temperature (in spring and autumn) can be used as a cooler of food and raw materials.

Keywords


water-ammonia absorption refrigeration machine; water from the air; solar panels; technique for calculation of the thermodynamic cycles

References


Mehanizm «OON – vodnye resursy». Mezhdunarodnoe desiatiletie deistvii «Voda dlia zhizni», 2005-2015 gody. Available: http://www.un.org/ru/waterforlifedecade/unwater.shtml

Al' Maitami Valid Abdulvahid Mohammed, Frumin, G. T. (2007). Napravleniia sovershenstvovaniia vodoobespecheniia v stranah araviiskogo poluostrova. Modern Problems of Science and Education, 6 (2), 13–17. doi:10.17513/spno.2007.6.2

Al' Maitami Valid Abdulvahid Mohammed, Frumin, G. T. (2008). Ekologicheski bezopasnye tehnologii vodoobespecheniia v stranah araviiskogo poluostrova. Modern Problems of Science and Education, 3, 111–115. doi:10.17513/spno.2008.3

Titlov, A. S., Krasnopol'skii, A. N. (2011). Analiz shem polucheniia vody iz atmosfernogo vozduha. Miasnoe delo, 6, 28.

Ishchenko, I. N., Titlov, A. S., Krasnopol'skii, A. N. (2011). Perspektivy primeneniia absorbtsionnyh vodoammiachnyh holodil'nyh mashin v sistemah polucheniia vody iz atmosfernogo vozduha. Zbirnyk naukovykh prats Vinnytskoho natsionalnoho ahrarnoho universytetu. Seriia: Tekhnichni nauky, 7, 92–97.

Shelepov, V. A., Melkozerov, M. G. (2012). Poluchenie vody iz atmosfernogo vozduha pri pomoshchi razlichnyh holodil'nyh mashin. Aktual'nye problemy aviatsii i kosmonavtiki, 8, 74-75.

Vasyliv, O. B., Kovalenko, O. O. (2009). Struktura ta shliakhy ratsionalnoho vykorystannia vody na kharchovykh pidpryiemstvakh. Naukovi pratsi ONAKhT, 35 (1), 54-58.

The European Solar Thermal Industry Federation (ESTIF). Available: http://www.estif.org

Thermal solar line. Rotartica, air conditioning appliances: - Solar Line, single effect 4,5 kW. Available: http://andyschroder.com/static/pdf/Rotartica/Rotartica_Product_Description.pdf

SorTech. Innovative Cooling! Available: http://www.sortech.de/en/trade/solare-kuehlung

Henning, H.-M., Braun, R., Lokurlu, A., Noeres, P. (2005) .Solare Kuhlung und Klimatisierung-Beluftung und Warmeruckgewinnung. Solare Kuhlung und Klimatisierung. Themen, 45–54. Available: http://www.fvee.de/fileadmin/publikationen/Themenhefte/th2005/th2005_02_04.pdf

SOLID. Solar Cooling. Available: http://www.solid.at/en/references/solar-cooling

Doroshenko, А. V., Goncharenko, V. А. (2015). Engineering development of multifunctional solar systems based on the heat-absorption cycle and heat and mass transfer devices with a mobile nozzle. Refrigeration engineering and technology, Vol. 51, № 1, 35-46. doi:10.15673/0453-8307.1/2015.36783

SolarFrost. Icebook. Available: http://www.solarfrost.com/en/icebook.html

Jakob, U., Schneider, D., Eicker, U. (2005). Raumklimatisierung mittels solar betriebener Diffusion-Absorptionskaltemaschine. Horizonte, 26, 10-14.

Tataurov, O. (2009). Holod – Solntse. Dlia izobretatelei i inzhenerov holodil'naia tehnika na al'ternativnyh istochnikah energii – bogateishee pole dlia tvorchestva. Holodil'nyi biznes, 7, 18-20.

Zohar, A., Jelinek, M., Levy, A., Borde, I. (2007, September). The influence of diffusion absorption refrigeration cycle configuration on the performance. Applied Thermal Engineering, Vol. 27, № 13, 2213–2219. doi:10.1016/j.applthermaleng.2005.07.025

Sözen, A., Menlik, T., Özbaş, E. (2012, February). The effect of ejector on the performance of diffusion absorption refrigeration systems: An experimental study. Applied Thermal Engineering, 33-34, 44–53. doi:10.1016/j.applthermaleng.2011.09.009

Osadchuk, E. A., Titlov, A. S. (2012). Poisk energeticheski effektivnyh teplovyh rezhimov vodoammiachnoi absorbtsionnoi holodil'noi mashiny v shirokom diapazone ekspluatatsionnyh parametrov. Journal of Food Science and Technology, 4, 79-82.

Titlov, A. S. (2006). Nauchno-tehnicheskie osnovy energosberezheniia pri proektirovanii holodil'nyh apparatov s absorbtsionno-diffuzionnymi holodil'nymi mashinami. Naukovi pratsi Odeskoi natsionalnoi akademii kharchovykh tekhnolohii, 29 (1), 194-200.

Baranenko, A. V., Belozerov, G. A., Tagantsev, O. M., Smyslov, V. I., Bondarev, V. N. (2009). Sostoianie i perspektivy razvitiia holodil'noi otrasli v Rossii. Holodil'naia tehnika, 3, 20-24.

Morosuk, L. I. (2014). Development and improvement of the heat using refrigerating machines. Refrigeration engineering and technology, 5, 23-29. doi:10.15673/0453-8307.5/2014.28695

Sathyabhama, A., Ashok, B. (2008). Thermodynamic simulation of ammonia-water absorption refrigeration system. Thermal Science, Vol. 12, № 3, 45–53. doi:10.2298/tsci0803045s

Osadchuk, E. A., Titlov, A. S., Mazurenko, S. Yu. (2014). Determination of power efficient operating conditions of absorption water-ammonia refrigerating machine in the systems for obtaining water from atmospheric air. Refrigeration engineering and technology, 4, 54–57. doi:10.15673/0453-8307.4/2014.28054

Radchenko, N. I., Konovalov, D. V. (2008). Holodil'nye teploispol'zuiushchie tsikly s primenenie effekta teplovoi kompressii. Aviatsionno-kosmicheskaia tehnika i tehnologiia, 8 (55), 111-115.

Ishchenko, I. N. (2010). Modelirovanie tsiklov nasosnyh i beznasosnyh absorbtsionnyh holodil'nyh agregatov. Naukovi pratsi Odeskoi natsionalnoi akademii kharchovykh tekhnolohii, 38 (2), 393–405.


GOST Style Citations


Международное десятилетие действий «Вода для жизни», 2005-2015 годы [Электронный ресурс] / Механизм «ООН – водные ресурсы». – Режим доступа: \www/URL: http://www.un.org/ru/waterforlifedecade/unwater.shtml

Аль Майтами Валид Абдулвахид Мохаммед. Направления совершенствования водообеспечения в странах Аравийского полуострова [Текст] / Аль Майтами Валид Абдулвахид Мохаммед, Г. Т. Фрумин // Современные проблемы науки и образования. – 2007. – № 6 (2). – С. 13–17. doi:10.17513/spno.2007.6.2

Аль Майтами Валид Абдулвахид Мохаммед. Экологически безопасные технологии водообеспечения в странах аравийского полуострова [Текст] / Аль Майтами Валид Абдулвахид Мохаммед, Г. Т. Фрумин // Современные проблемы науки и образования. – 2008. – № 3. – С. 111–115. doi:10.17513/spno.2008.3

Титлов, А. С. Анализ схем получения воды из атмосферного воздуха [Текст] / А. С. Титлов, А. Н. Краснопольский // Мясное дело. – 2011. – № 6. – С. 28.

Ищенко, И. Н. Перспективы применения абсорбционных водоаммиачных холодильных машин в системах получения воды из атмосферного воздуха [Текст] / И. Н. Ищенко, А. С. Титлов, А. Н. Краснопольский // Збірник наукових праць Вінницького національного аграрного університету. Серія: Технічні науки. – 2011. – Вип. 7. – С. 92–97.

Шелепов, В. А. Получение воды из атмосферного воздуха при помощи различных холодильных машин [Текст] / В. А. Шелепов, М. Г. Мелкозеров // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. – Красноярск: Сибирский государственный аэрокосмический университет им. акад. М. Ф. Решетнева. – 2012. – № 8. – С. 74-75.

Василів, О. Б. Структура та шляхи раціонального використання води на харчових підприємствах [Текст] / О. Б. Василів, О. О. Коваленко // Наукові праці ОНАХТ. – 2009. – Вип. 35, Т. 1. – С. 54-58.

The European Solar Thermal Industry Federation (ESTIF) [Electronic resource]. – Available at: \www/URL: http://www.estif.org

Thermal solar line. Rotartica, air conditioning appliances: - Solar Line, single effect 4,5 kW [Electronic resource]. – Available at: \www/URL: http://andyschroder.com/static/pdf/Rotartica/Rotartica_Product_Description.pdf

Innovative Cooling! [Electronic resource] / SorTech. – Available at: \www/URL: http://www.sortech.de/en/trade/solare-kuehlung

Henning, H.-M. Solare Kuhlung und Klimatisierung-Beluftung und Warmeruckgewinnung [Electronic resource] / Henning Hans-Martin, Rainer Braun, Almet Lokurlu, Peter Noeres // Solare Kuhlung und Klimatisierung. – Themen, 2005. – P. 45–54. – Available at: \www/URL: http://www.fvee.de/fileadmin/publikationen/Themenhefte/th2005/th2005_02_04.pdf

Solar Cooling [Electronic resource] / SOLID. – Available at: \www/URL: http://www.solid.at/en/references/solar-cooling

Дорошенко, А. В. Разработка многофункциональных солнечных систем на основе теплоиспользующего абсорбционного цикла и тепломассообменных аппаратов с подвижной насадкой [Текст] / А. В. Дорошенко, В. А. Гончаренко // Холодильна техніка та технологія. – 2015. – Т. 51, № 1. – С. 35-46. doi:10.15673/0453-8307.1/2015.36783

Icebook [Electronic resource] / SolarFrost. – Available at: \www/URL: http://www.solarfrost.com/en/icebook.html

Jakob, U. Raumklimatisierung mittels solar betriebener Diffusion-Absorptionskaltemaschine [Text] / Uli Jakob, Dietrich Schneider, Ursula Eicker // Horizonte. – 2005. – № 26. – P. 10-14.

Татауров, О. Холод – Солнце. Для изобретателей и инженеров холодильная техника на альтернативных источниках энергии – богатейшее поле для творчества [Текст] / О. Татауров // Холодильный бизнес. – 2009. – № 7. – С. 18-20.

Zohar, A. The influence of diffusion absorption refrigeration cycle configuration on the performance [Text] / A. Zohar, M. Jelinek, A. Levy, I. Borde // Applied Thermal Engineering. – 2007. – Vol. 27, № 13. – P. 2213–2219. doi:10.1016/j.applthermaleng.2005.07.025

Sözen, A. The effect of ejector on the performance of diffusion absorption refrigeration systems: An experimental study [Text] / A. Sözen, T. Menlik, E. Özbaş // Applied Thermal Engineering. – 2012. – Vol. 33-34. – P. 44–53. doi:10.1016/j.applthermaleng.2011.09.009

Осадчук, Е. А. Поиск энергетически эффективных тепловых режимов водоаммиачной абсорбционной холодильной машины в широком диапазоне эксплуатационных параметров [Текст] / Е. А. Осадчук, А. С. Титлов // Харчова наука і технологія. – 2012. – № 4. – С. 79-82.

Титлов, А. С. Научно-технические основы энергосбережения при проектировании холодильных аппаратов с абсорбционно-диффузионными холодильными машинами [Текст] / А. С. Титлов // Наукові праці Одеської національної академії харчових технологій. – 2006. – № 29, Т. 1. – С. 194-200.

Бараненко, А. В. Состояние и перспективы развития холодильной отрасли в России [Текст] / А. В. Бараненко, Г. А. Белозеров, О. М. Таганцев, В. И. Смыслов, В. Н. Бондарев // Холодильная техника. – 2009. – № 3. – С. 20-24.

Морозюк, Л. И. Теплоиспользующие холодильные машины – пути развития и совершенствования [Текст] / Л. И. Морозюк // Холодильна техніка та технологія. – 2014. – № 5. – С. 23-29. doi:10.15673/0453-8307.5/2014.28695

Sathyabhama, A. Thermodynamic simulation of ammonia-water absorption refrigeration system [Text] / A. Sathyabhama, Babu Ashok // Thermal Science. – 2008. – Vol. 12, № 3. – P. 45–53. doi:10.2298/tsci0803045s

Осадчук, Е. А. Определение энергетически эффективных режимов работы абсорбционной водоаммиачной холодильной машины в системах получения воды из атмосферного воздуха [Текст] / Е. А. Осадчук, А. С. Титлов, С. Ю. Мазуренко // Холодильна техніка та технологія. – 2014. – № 4. – С. 54–57. doi:10.15673/0453-8307.4/2014.28054

Радченко, Н. И. Холодильные теплоиспользующие циклы с применение эффекта тепловой компрессии [Текст] / Н. И. Радченко, Д. В. Коновалов // Авиационно-космическая техника и технология. – 2008. – № 8 (55). – C. 111-115.

Ищенко, И. Н. Моделирование циклов насосных и безнасосных абсорбционных холодильных агрегатов [Текст] / И. Н. Ищенко // Наукові праці Одеської національної академії харчових технологій. – 2010. – № 38, Т. 2. – С. 393–405.







Copyright (c) 2016 Евгений Александрович Осадчук, Александр Сергеевич Титлов, Виктор Михайлович Кузаконь, Галина Всеволодовна Шлапак

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ISSN (print) 2664-9969, ISSN (on-line) 2706-5448