Аналіз можливості застосування R718 для теплового насоса системи опалення на базі рідинно-парового ежектора
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.217274Ключові слова:
теплонасосна установка, система опалення, рідинно-паровий ежектор, ексергетична ефективність, термоекономічний аналізАнотація
Розглянуто можливість застосування води (R718) в якості холодильного агента для теплонасосної установки системи опалення. Дана установка є парокомпресійним тепловим насосом з регенеративним теплообмінником, у якому замість спірального холодильного компресора застосовується вакуумний агрегат на базі рідинно-парового ежектора. Робочий процес такого апарату заснований на реалізації принципово нового циклу, що не потребує підведення робочої пари ззовні. Натомість пара генерується всередині вакуумного агрегату. Наведено опис пропонованої установки та її відмінностей від традиційної, як за схемним рішенням, так і за робочим циклом. Проведено термодинамічний розрахунок пропонованої установки на робочому середовищі R718 та традиційних теплонасосних систем, які працюють на таких холодильних агентах як R142b, R254fa і R410a. У результаті розрахунку отримано параметри усіх апаратів, що входять до цих схем, та визначено коефіцієнти перетворення циклів. Для оцінки доцільності застосування R718 як робочої речовини для такої установки і заміни спірального холодильного компресора на рідинно-паровий ежектор виконано ексергетичний аналіз. Це дає змогу достатньо точно визначити ефективність кожної з схем, оскільки у ньому реалізовано можливість порівняння систем, які використовують декілька видів енергії (наприклад, електричну і теплову). У результаті ексергетичного аналізу було отримано значення ексергетичної ефективності традиційних та пропонованої схем. Заключним етапом дослідження було виконання термоекономічного аналізу. Отримано оцінну вартість одиниці кількості тепла на тонну продукту та на одиницю опалюваної площі, одержуваного в установці з робочим речовиною R718 і традиційними установками з робочими речовинами R142b, R254fa, R410aПосилання
- Dincer, I., Kanoglu, M. (2011). Refrigeration Systems and Applications. Wiley, 480. Available at: https://www.wiley.com/en-us/Refrigeration+Systems+and+Applications%2C+2nd+Edition-p-9781119956709
- Huang, H. (Ed.) (2020). Heat Pumps for Cold Climate Heating. CRC Press, 378. doi: https://doi.org/10.1201/9781003029366
- Kharazi, A. A., Muller, N. (2006). Comparing Water (R718) to Other Refrigerants. Process Industries, 85–93. doi: https://doi.org/10.1115/imece2006-13341
- Nyvad, J., Elefsen, F. (1993). Energy Efficient Cooling by Use of Cycloid Water Vapour Compressor. IIR, Proceedings of Ghent Meeting, 67–74.
- Sarevski, V. N., Sarevski, M. N. (2012). Characteristics Of R718 Thermocompression Refrigerating / Heat Pump Systems With Two-Phase Ejectors. International Refrigeration and Air Conditioning Conference. Available at: https://docs.lib.purdue.edu/iracc/1214/
- Sharapov, S. O., Arsenyev, V. M., Kozin, V. M. (2017). Application of jet thermal compression for increasing the efficiency of vacuum systems. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 233, 012028. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/233/1/012028
- Arseniev, V. M., Meleichuk, S. S. (2018). Teplovi nasosy: osnovy teoriyi i rozrakhunku. Sumy: Sumskyi derzhavnyi universytet, 364. Available at: http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/70532
- Tsatsaronis, Dzh. (2002). Vzaimodeystvie termodinamiki i ekonomiki dlya minimizatsii stoimosti energopreobrazuyushchey sistemy. Odessa: OOO «Studiya «Negotsiant», 152. Available at: http://catalog.odnb.odessa.ua/opac/index.php?url=/notices/index/IdNotice:21748/Source:default
- Tsatsaronis, G. (2007). Application of Thermoeconomics to the Design and Synthesis of Energy Plants. Energy, Energy System Analysis, and Optimization. Available at: http://www.eolss.net/ebooks/Sample%20Chapters/C08/E3-19-02-07.pdf
- Sharapov, S., Arsenyev, V., Protsenko, M. (2013). The use of liquid-vapor ejector in vacuum systems. Compressors Conferences. Smolenice. Available at: https://szchkt.org/compressors/Contents/2013/proceedings.pdf
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Serhii Sharapov, Danylo Husiev, Vitalii Panchenko, Viktor Kozin, Vadym Baha
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
