Дисертаційна робота присвячена розробці теоретичних і прикладних питань моделювання систем утилізації теплоти випускних газів суднових дизель-генераторів з метою підвищення їх ефективності. Моделювання системи засновано на орієнтованому багатополюсному орграфі та використанні об'єктно-орієнтованої парадигми системного аналізу та програмування. Розроблена модель утилізаційного котла дозволяє враховувати нелінійність теплопередачі, нерівномірність теплосприйняття, розповсюдження забруднення поверхні нагріву, інші експлуатаційні фактори. Приведено аналіз результатів оптимізації систем, що дозволяє на етапі проектування визначити основні конструктивні та експлуатаційні характеристики систем утилізації, підвищити ефективність існуючих систем. Розроблений програмний комплекс автоматизованого проектування і моделювання є реалізацією представлених теоретичних розробок.

Проанализирована эффективность тригенерационной установки на базе когенерационных газопоршневых модулей JMS GE Jenbacher автономного энергообеспечения завода ООО "Сандора"-"Pepsicо Ukraine" (Николаевская обл.). Выявлены резервы повышения эффективности трансформации сбросной теплоты газовых двигателей в холод, связанные с охлаждением воздуха на входе двигателей и наддувочной газовоздушной смеси абсорбционным термотрансформатором (внутрицикловая тригенерация), а также согласованием работы абсорбционного термотрансформатора с когенерационной системой газовых двигателей.

Проанализирована эффективность тригенерационной установки на базе когенерационных газопоршневых модулей JMS GE Jenbacher для автономного энергообеспечения завода ООО "Сандора" - "Pepsicо Ukraine" (Николаевская обл.). Выявлены резервы повышения эффективности как всей тригенерационной установки, так и собственно когенерационных модулей, обоснованы направления их реализации, обеспечивающие эффективную трансформацию тепла газовых двигателей в холод, используемый как на технологические нужды, так для самих газопоршневых двигателей (внутрицикловая тригенерация).

Індекс рубрикатора НБУВ: З391.9

Рубрики:

Промислове використання вторинних енергетичних ресурсів

Шифр НБУВ: Ж24839 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Одним з найбільш привабливих резервів підвищення енергетичної ефективності систем кондиціювання повітря є забезпечення роботи холодильних компресорів в номінальному або близькому до номінального режимах шляхом вибору раціонального проектного теплового навантаження та його розподілу в межах його проектної величини відповідно до характеру поточного теплового навантаження за змінних поточних кліматичних умов з метою максимального або близького до нього річного виробництва холоду відповідно до його витрат на кондиціювання повітря. В загальному випадку весь діапазон поточних теплових навантажень будь-якої системи кондиціювання повітря включає діапазон нестабільних навантажень, пов'язаних з попереднім охолодженням зовнішнього повітря зі значними коливаннями витрат холодопродуктивності відповідно до поточних кліматичних умов, і порівняно стабільну частку холодильної потужності, що витрачається на подальше зниження температури повітря від певної порогової температури до кінцевої температури на виході. Цілком очевидно, що стабільний діапазон теплового навантаження може бути забезпечений при роботі звичайного компресора в режимі, близькому до номінального режимі, тоді як попереднє охолодження зовнішнього повітря зі значними коливаннями теплового навантаження потребує регулювання холодопродуктивності шляхом застосування компресора з регульованою швидкістю. Таким чином, за характером зміни поточних теплових навантажень будь-яка система кондиціювання повітря, чи то центральна система кондиціювання повітря з його тепловологісною обробкою в центральному кондиціонері, чи то її комбінація з місцевою рециркуляційною системою кондиціювання повітря в приміщеннях, по суті, складається з двох підсистем: попереднього охолодження зовнішнього повітря і його подальшого охолодження до встановленої кінцевої температури. Запропонований метод розподілу проектного теплового навантаження в залежності від характеру поточних теплових навантажень є корисним для раціонального проектування систем центрального кондиціювання повітря та їх комбінованих версій з місцевою системою кондиціювання повітря.

Індекс рубрикатора НБУВ: З365-04

Рубрики:

Двигуни внутрішнього згорання.Двигунобудування

Шифр НБУВ: Ж24839 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Підтримання роботи холодильних компресорів в номінальному або близькому до нього режимах шляхом вибору раціонального проектного теплового навантаження та його розподілу за характером зміни поточного теплового навантаження відповідно до поточних кліматичних умов є одним з перспективних резервів підвищення енергетичної ефективності систем кондиціювання повітря, реалізація якого забезпечує досягнення максимального або близького до нього річного виробництва холоду відповідно до його витрат на кондиціювання повітря. В загальному випадку весь діапазон поточних теплових навантажень будь-якої системи кондиціювання повітря включає діапазон нестабільних навантажень, обумовлених попереднім охолодженням зовнішнього повітря зі значними коливаннями витрат холодопродуктивності відповідно до поточних кліматичних умов, і діапазон порівняно стабільної холодильної потужності, що витрачається на подальше зниження температури повітря від певної порогової температури до кінцевої температури на виході. Якщо діапазон стабільного теплового навантаження може бути забезпечений при роботі звичайного компресора в режимі, близькому до номінального, то попереднє охолодження зовнішнього повітря зі значними коливаннями теплового навантаження потребує регулювання холодопродуктивності шляхом застосування компресора з регульованою швидкістю або ж використання надлишку холоду, закумульованого при знижених теплових навантаженнях. Такий ступеневий принцип охолодження забезпечує узгодження роботи холодильних машин з характером зміни поточних теплових навантажень будь-якої системи кондиціювання повітря, чи то центральної системи кондиціювання повітря з його тепловологісною обробкою в центральному кондиціонері, чи то її комбінації з місцевою рециркуляційною системою кондиціювання повітря в приміщеннях, по суті, як комбінації підсистем - попереднього охолодження зовнішнього повітря з регулюванням холодопродуктивності та подальшого охолодження повітря до встановленої кінцевої температури в умовах відносно стабільного теплового навантаження.

Індекс рубрикатора НБУВ: З365-04

Рубрики:

Двигуни внутрішнього згорання.Двигунобудування

Шифр НБУВ: Ж24839 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Н762.3-01

Рубрики:

Кондиціонування повітря

Шифр НБУВ: Ж24839 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Витрати холоду на тепловологісну обробку зовнішнього повітря в системах кондиціювання залежать від його параметрів (температури та відносної вологості), які суттєво змінюються на протязі експлуатації. Для визначення встановленої (проектної) холодопродуктивності холодильних машин системи кондиціювання повітря запропоновано використовувати скорочення споживання палива енергетичною установкою або вироблення холоду відповідно до його поточних витрат на кондиціювання за певний проміжок часу, оскільки обидва ці показники характеризують ефективність використання встановлених холодильних потужностей системи кондиціювання. З метою поширення результатів дослідження на широкий спектр установок кондиціювання використано два методи визначення проектної холодопродуктивності (холодильної потужності): за максимальним річним значенням та за максимальним темпом приросту показника ефективності. Перший метод дозволяє обрати проектну холодопродуктивність, яка забезпечує максимальну річну економію палива за рахунок охолодження повітря або максимальне виробництво холоду, яке необхідне для охолодження повітря відповідно до поточних кліматичних умов. Другий метод дозволяє визначати мінімальну проектну (встановлену) холодопродуктивність холодильних машин, яка забезпечує максимальний темп скорочення споживання палива енергетичною установкою та приросту річного виробництва холоду відповідно до встановленої холодильної потужності холодильних машин. Ефективність роботи систем кондиціювання повітря проаналізовано для різних кліматичних умов: помірного клімату на прикладі м. Вознесенськ (Україна) та субтропічного клімату м. Нанкін (КНР). Показано, що значення проектної холодопродуктивності, розраховані за обома показниками ефективності її використання однакові для одних і тих же кліматичних умов. При цьому, якщо визначати проектну холодопродуктивність за двома методами - за максимальним річним значенням та за максимальним темпом приросту показника, її значення виявилися доволі близькими для тропічних кліматичних умов та дещо відмінними для помірного клімату.

Індекс рубрикатора НБУВ: Н762.3-01

Рубрики:

Кондиціонування повітря

Шифр НБУВ: Ж24839 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Витрати холоду на тепловологісну обробку зовнішнього повітря в системах кондиціювання залежать від його параметрів (температури та відносної вологості), які суттєво змінюються на протязі експлуатації. Для визначення встановленої (проектної) холодопродуктивності холодильних машин системи кондиціювання повітря запропоновано використовувати скорочення споживання палива енергетичною установкою або вироблення холоду відповідно до його поточних витрат на кондиціювання за певний проміжок часу, оскільки обидва ці показники характеризують ефективність використання встановлених холодильних потужностей системи кондиціювання. З метою поширення результатів дослідження на широкий спектр установок кондиціювання використано два методи визначення проектної холодопродуктивності (холодильної потужності): за максимальним річним значенням та за максимальним темпом приросту показника ефективності. Перший метод дозволяє обрати проектну холодопродуктивність, яка забезпечує максимальну річну економію палива за рахунок охолодження повітря або максимальне виробництво холоду, яке необхідне для охолодження повітря відповідно до поточних кліматичних умов. Другий метод дозволяє визначати мінімальну проектну (встановлену) холодопродуктивність холодильних машин, яка забезпечує максимальний темп скорочення споживання палива енергетичною установкою та приросту річного виробництва холоду відповідно до встановленої холодильної потужності холодильних машин. Ефективність роботи систем кондиціювання повітря проаналізовано для різних кліматичних умов: помірного клімату на прикладі м. Вознесенськ (Україна) та субтропічного клімату м. Нанкін (КНР). Показано, що значення проектної холодопродуктивності, розраховані за обома показниками ефективності її використання однакові для одних і тих же кліматичних умов. При цьому, якщо визначати проектну холодопродуктивність за двома методами - за максимальним річним значенням та за максимальним темпом приросту показника, її значення виявилися доволі близькими для тропічних кліматичних умов та дещо відмінними для помірного клімату.

Індекс рубрикатора НБУВ: З392 + Л113.331-5 + З391.9-5

Рубрики:

Холодильна техніка

Промислове використання вторинних енергетичних ресурсів

Шифр НБУВ: Ж24839 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Найбільш поширеним напрямом збільшення потужності та скорочення споживання палива сучасними енергетичними установками є контактне охолодження газового або повітряного потоку упорскуванням води. Перспективним розвитком цього напряму є застосування термопресорних технологій, а саме використання теплоти, стисненого компресорами енергетичної установки, повітря для прискорення потоку до швидкості близької звуковій і практично миттєвого (за мінімальної протяжності та впливу аеродинамічного опору) випаровування впорскуваної води (ефект термогазодинамічної компресії). При розробці таких технологій вкрай важливим є визначення раціональних параметрів організації теплофізичних і гідродинамічних процесів із відповідною розробкою конструкції проточної частини апарату та спеціального програмного продукту. Для цього необхідно також використовувати методи та засоби для визначення оптимальних робочих параметрів теплоутилізаційних систем енергетичних установок. Наведено блок-схему та алгоритм раціональної методики проектування термопресорів. Програмний продукт, розроблений на їх основі надає можливість забезпечити точне визначення ефективності застосування термопресора у складі енергетичної установки для охолодження циклового повітря з урахуванням особливостей робочих режимів у проточній частині, а також за різних кліматичних умов експлуатації. Програмний комплекс також надає можливість розрахувати характеристики обладнання або систем і схемоконструктивних рішень при застосуванні у складі енергетичної установки: електрогенератора; тепловикористовуючих холодильних машин (ежекторні холодильні машини, абсорбційні холодильними машини); турбогенератора або парогенератора у складі тригенераційної установки або у складі турбокомпаундної установки (енергетичні установки морських суден); утилізаційного котла одного або двох тисків. Моделювання роботи термопресорної системи охолодження надає можливість виявити ефективність застосування такої системи у складі енергетичної установки та порівняти її з традиційними способами охолодження та зволоження циклового повітря.

Одним з актуальних напрямків розвитку сучасних енергозберігаючих і енергоефективних технологій для суднової та стаціонарної (в т.ч. муніципальної) енергетики, є застосування ежекторних холодильних машини, які можуть використовуватися для систем кондиціювання повітря разом із абсорбційною холодильною машиною (каскадний цикл) або із паро-компресорною холодильною машиною у складі когенераційних або тригенераційних установок. Такі схемні рішення можуть бути використовуватися разом із забезпеченням раціональної організації робочих процесів в основних елементах холодильної машини, зокрема в струминному апараті - ежекторі, відповідне проектування якого, в свою чергу, дозволить додатково підвищити тепловий коефіцієнт. Вдосконалення конструкції ежектора - це доволі складний та тривалий процес і не завжди дає позитивні результати. Це пов'язано, насамперед, з тим, що потрібно велика кількість випробування на натурних моделях. Отож, комп'ютерне моделювання роботи ежектора при різних перемінних вхідних параметрах з врахуванням геометричних характеристик проточної частини та змінних режимних характеристик під час експлуатації є більш привабливим з точки зору пошуку варіантів раціональної (оптимальної) конструкції. Показано результати розробки програмного комплексу для моделювання гідродинамічних процесів в проточній частині ежектора з врахуванням перемінних робочих режимів ежекторної холодильної машини. При цьому використано існуючу методику розрахунку напірно-циркуляційних характеристик струминних апаратів. Розроблений програмний комплекс "RefJet" у режимі проектування забезпечує визначення максимальних досяжних коефіцієнтів ежекції струминних ежекторів. У режимі моделювання - забезпечує визначення коефіцієнтів ежекції вже спроектованого (певних розмірів) ежектора при змінних значеннях тиску на вході та виході з нього, тобто в конкретних умовах експлуатації з урахуванням його роботи на граничних та часткових режимах. Роботу програмного комплексу було апробовано при розробці та аналізі схемних рішень ежекторних холодильних машин у складі контурів утилізації теплоти тригенераційних установок на базі двигунів внутрішнього згоряння та газотурбінних двигунів.

Індекс рубрикатора НБУВ: З392

Рубрики:

Холодильна техніка

Шифр НБУВ: Ж24839 Пошук видання у каталогах НБУВ