ВПЛИВ РІЗНОМАНІТНИХ ФАКТОРІВ НА ЕФЕКТИВНІСТЬ ЦИКЛУ МАЙСОЦЕНКА
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-5364.2022.2.01Ключові слова:
тепломасообмінний апарат, непряме випарне охолодження, цикл Майсоценка, кондиціювання, нові енергоефективні технологіїАнотація
Важливою проблемою теплоенергетики є значні витрати енергоресурсів при кондиціювання. Тому велике значення набувають енергоефективні системи холодопостачання на основі поновлювальних джерел енергії та випарного охолодження повітря, а також системи кондиціювання за циклом Майсоценка з використанням психрометричної енергії оточуючого середовища. В даній роботі представлені результати експериментального та розрахункового дослідження впливу різноманітних факторів на ефективність непрямого випарного тепломасообмінного апарату за М-циклом на базі нової елементарної комірки.
Для експериментального дослідження був розроблений експериментальний стенд тепломасообмінного апарату з вертикально розташованими пластинчатими каналами. Експериментальні дослідження тепло- та масообміну в новій елементарній комірці проводились в широкому діапазоні числа Рейнольдса 200…1200, температури 16…30 °С, відносної вологості повітря 30…50 %. Розрахункове дослідження виконано за допомогою модифікованого ε-NTU метода. Дослідження показали, що термодинамічна ефективність по мокрому термометру при числі Рейнольдса нижче 500 перевищувала одиницю. За результатами розрахункових досліджень визначено вплив довжини комірки та інтенсифікації поверхні сухих каналів на термодинамічну ефективність. Показано, що вплив зміни термодинамічної ефективності в діапазоні 86…94 % підвищення ефективності на 1% призводить до збільшення довжини комірки на 7 %. Значення фактору інтенсифікації зростає із зростання режиму течії повітря, так при збільшенні поверхні тепломасообміну на 50% та числі Рейнольдса 200 термодинамічна ефективність зростає на 14%, а при числі Рейнольдса 800 – на 28 %. Залежність термодинамічної ефективності комірки по точці роси від відносної вологості повітря на вході мають максимум, який зі збільшенням числа Рейнольдса зміщується в сторону більших значень відносної вологості повітря.
На відміну від традиційних пристроїв кондиціювання повітря, тепломасообмінний апарат на базі М-циклу не використовує парокомпресійний цикл, тому затрати енергії йдуть тільки на роботу вентилятора для прокачування повітря, що являється більш екологічним та енергоефективних способом кондиціювання приміщень.
Посилання
Beccali M., Cellura M., Lo BranoV., Marvuglia A.Short-term prediction of household electricity consumption: Assessing weather sensitivity in a Mediterranean area // Renewable and Sustainable Energy Reviews Volume 12, Issue 8, October 2008, pp. 2040–2065. https://doi.org/10.1016/j.rser.2007.04.010.
Izquierdo M., Moreno-Rodríguez A., González-Gil A., García-Hernando N. Air conditioning in the region of Madrid, Spain: An approach to electricity consumption, economics and CO2 emissions // Energy, Volume 36, Issue 3,2011, pp. 1630–1639. https://doi.org/10.1016/j.energy.2010.12.068.
Mahmood M.H, Sultan M., Miyazaki T., Koyama S., Maisotsenko V.S. Overview of the Maisotsenko cycle – A way towards dew point evaporative cooling // Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 66,2016, pp. 537-555.https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.08.022.
Khalatov A.A. Termodynamichnyi tsykl Maisotsenka i perspektyvy yoho zastosuvannia v Ukraini / A.A. Khalatov, I.M. Karp, B.V. Isakov // Visnyk Natsionalnoi akademii nauk Ukrainy. – 2013. – №2. – P. 38–49.
Wani C., Ghodke S., Shrivastava C. A review on potential of Maisotsenko cуcle in energy saving applications using evaporative cooling // Int. J. Adv. Res. Sci. Eng. Technol. – 2012. – V. 1, N 1. – P. 15–20.
Galiskan H., Hepbasli A., Dincer I., Maisotsenko V. Thermodynamic performance assessment of a novel air cooling cycle: Maisotsenko cycle // Int. J. Refrig. – 2011. – V. 34, N 4. – P. 980–990.
Gillan L., Maisotsenko V. Maisotsenko open cycle used for gas turbine power generation // Proc. ASME Turbo Expo 2003 (June 16–19, 2003, Atlanta, USA). – Р. 75–84.
Maisotsenko V., Gillan L., Kozlov A. The Maisotsenko cycle for power generation, waste energy recovery, and water reclamation // Proc. Clean Energy Supercluster Forum (October 25, 2010, Fort Collins, USA) – 41 p.
Cui X., K.J. Chua R.J., Yang W.M., Ng K.C., Thu K., Nguyen V.T. Study in the performance of an improved dew-point evaporative design for cooling application. 2014. Applied Thermal Engineering, V.63, P. 624–633.
Terekhov V.Y., Horbachev M.V., Kkhafadzhy Kh.K. Yssledovanye skhem okhlazhdenyia potokov vozdukha v yacheikakh kosvenno-ysparytelnoho typa. Trudы XV Mynskoho mezhdunarodnoho foruma po teplo- y massoobmenu. 2016. Mynsk, YTMO ym. A.V. Lыkova NAN Belarusy. CD-ROM. Dokl. № 2–24, 6 p.
Rohsenow W.M., Hartnett J.P., Young I. Cho. Handbook of heat transfer. 1998. McGraw-Hill, 1344 p.
Shmidt F., Henderson R., Wolgemuth C. Introduction to Thermal Sciences. NewYork, JohnWiley & Sons. – 1984. – 445 p.
Hasan A. Going below the wet-bulb temperature by indirect evaporative cooling: Analysis using a modified e-NTU method. 2012. Applied Energy, V.89, P. 237–245.
