Запропоновано багатокритеріальний підхід для розробки моделей оцінки альтернатив за умов переведення холодильного обладнання на сучасні холодоагенти. Розроблено моделі оцінки небезпеки холодоагентів з застосуванням адитивних функцій і апріорних процедур, що забезпечує достатньо повне урахування прямих та посередницьких факторів глобального та локального ризику. Наведений підхід передбачає здійснення оцінок небезпеки холодоагентів за умов ієрархічності екологічних цілей та змінних пріоритетів. Показано, що урахування динаміки пріоритетів спричинює зміну оцінки розрахункової небезпеки більшості сучасних холодоагентів на 40 % та сприяє створенню умов для виникнення привілейованих альтернатив під час прийняття рішень стосовно зміни небезпечних робочих тіл. За цього інтрументом багатокритеріального аналізу є розроблена інформаційно обчислювальна система EcoRef для визначення екологічних показників холодоагентів та сформована база даних для 150-ти чистих речовин та сумішей. Розроблено рекомендації щодо вибору у межах виявлених "областей безпеки" переважних холодоагентів для системи охолодження різного призначення, що має важливе практичне значення для прийняття екологічно обгрунтованих рішень з метою зниження техногенного навантаження у галузі.

  Скачати повний текст

Досліджено багатокритеріальний підхід у розробці моделей термодинамічної та фазової поведінки природних робочих тіл - перспективного середовища для створення екологічно безпечних технологій знищення органічних забруднень, надкритичної екстракції, заміни озоноруйнуючих речовин у холодильній техніці. Встановлено, що нейронні мережі є потужним інструментом для узагальнення великої кількості несистематизованих даних про підгінні параметри моделей, що істотно використовують експериментальну інформацію і які не можна теоретично оцінити. З'ясовано, що використання надійно визначених критичних параметрів робочих тіл у сполученні з термодинамічно строгими критеріями азеотропії та нейронними мережами, що генерують емпіричні дані про параметри перехресної взаємодії, дозволяє апріорно прогнозувати появу азеотропії у бінарних сумішах холодоагентів. Зазначено, що основні результати дослідження, які прогнозують термодинамічну та фазову поведінку в системах надкритична вода - органічний забруднювач, надкритичний двоокис вуглецю - біологічні молекули мають практичне значення для проектування теплотехнічного обладнання для нових екологічно безпечних технологій.

  Скачати повний текст

Проведено комплексне експериментально-розрахункове вивчення фазових рівноваг, термічних і калоричних властивостей на лінії насичення розчинів холодоагенту R-600a з мінеральним компресорним мастилом Reniso WF 15A. З використанням одержаної інформації таблиць довідкових даних щодо термічних і калоричних властивостей для реального робочого тіла розроблено R-600a / компресорне мастило Reniso WF 15A, а також діаграми тиск-ентальпія та ентальпія-концентрація (діаграми Меркеля). Досліджено вплив домішок мастила на показники енергетичної ефективності компресорної системи. З використанням експериментальної установки проведено дослідження термодинамічних властивостей розчинів холодоагент / мастило (РХМ), а саме: фазові рівноваги, поверхневий натяг і густину розчинів холодоагенту R-600a / з компресорним мастилом Reniso WF 15A. Створено експериментальну установку та проведено експериментальні дослідження калоричних властивостей розчинів холодоагент / мастило. З використанням одержаних експериментальних даних розроблено діаграми тиск-ентальпія та ентальпія-концентрація. Наведено експериментальні дані щодо термічних і калоричних властивостей для реального робочого тіла R-600a / Reniso WF 15A. Для даного реального робочого тіла проведено теоретичне дослідження впливу домішок мастила у холодоагенті на показники ефективності холодильного циклу. Показано, що присутність домішок мастила у холодоагенті призводить до значного зниження холодопродуктивності та холодильного коефіцієнта. Досліджено вплив концентрації мастила у холодоагенті перед дросельним пристроєм, а також величини перегріву робочого тіла у випарнику на показники енергетичної ефективності циклу. Показано, що підбір оптимального сорту мастила та альтернативного холодоагенту має важливе значення. Розроблено практичні рекомендації для забезпечення нормальної циркуляції домішок мастила у холодоагенті R-600a за контуром холодильної системи. За результатами дослідження показано, що використання регенеративного теплообмінника з застосуванням у холодильному обладнанні холодоагенту R-600a дозволяє значною мірою зменшити негативну наявність домішок мастила у випарнику та підвищити показники енергетичної ефективності термодинамічного циклу компресорної системи.

  Скачати повний текст

Зазначено, що основним напрямком переведення холодильного обладнання на альтернативні холодоагенти є пошук можливостей економії матеріальних та енергетичних ресурсів і зниження антропогенного навантаження на навколишнє середовище у процесі виробництва штучного холоду. Запропоновано нові коефіцієнти для оцінки еколого-термоекономічної ефективності холодильного обладнання, які сприяють розвитку існуючої у країнах Європейського Союзу концепції оцінки ефективності використання енергетичних ресурсів за повний "життєвий цикл" обладнання (стандарти серії ISO 14 000). Здійснено кількісну оцінку екологічної доцільності застосування натуральних пожежонебезпечних холодоагентів у різних типах холодильного обладнання. Доведено, що екологічний ефект від регулювання емісії галоїдопохідних холодоагентів може набагато перевищувати наслідки від термодинамічно обгрунтованого вибору енергетично ефективного робочого тіла. Розглянуто внесок різних факторів в еколого-енергетичну ефективність різних типів даного обладнання. Проведено зіставлення та аналіз причин розходження у значеннях показників енергетичної ефективності обладнання, одержаних за результатами теоретичних досліджень та експлуатаційних випробувань.

  Скачати повний текст

Наведено результати досліджень щодо підвищення ефективності малих холодильних машин на основі суміші аміаку з фторопохідними вуглеводнів. Розроблено стратегію пошуку азеоропних композицій аміаку з пожежобезпечними домішками, яка забезпечує одержання раціональних критеріїв сталого розвитку малих холодильних маших і теплових насосів за рахунок компромісу між високою енергетичною ефективністю системи та мінімізацією ризику займання суміші. Розроблено адекватні математичні моделі термодинамічної та фазової поведінки систем аміак - фторопохідні циклічні вуглеводні на основі однорідинних рівнянь стану Пенга - Робінсона для суміші та побудовано діаграми стану тиск - ентальпія для азеотропних концентрацій. Проаналізовано термодинамічну ефективність і показано переваги пожежобезпечних композицій аміаку з RC318 у порівнянні з традиційними промисловими холодоагентами, які використовуються у малих холодильних машинах і теплових насосах. Завдяки проведеним експериментальним дослідженням раніше невивчених нижніх меж займання сумішей аміаку з фторпохідними вуглеводнями встановлено раціональні співвідношення концентрацій, що забезпечують сполучення достатньо високої енергетичної ефективності та мінімальної пожежонебезпеки. Експериментально досліджено холодопродуктивність компресорів, які працюють на сумішах аміак - фторопохідні вуглеводні. Здійснено оптимальний вибір композиції суміші на основі розробленої математичної моделі енергетичної ефективності холодильної системи за межі параметрів стану. Розроблено рекомендації щодо практичного використання суміші аміак - С318.

  Скачати повний текст

Проведено експериментально-теоретичне дослідження перспективних апаратів осушування стисненого повітря (ОСП) з метою підвищення їх експлуатаційних характеристик. На підставі математичного моделювання та експериментальних досліджень проаналізовано практично всі схемно-конструктивні варіанти апаратів ОСП у широкому діапазоні режимних характеристик їх роботи. Запропоновано оптимальні конструктивні рішення, ефективність яких підтверджено лабораторними та промисловими випробуваннями апаратів.

  Скачати повний текст

Сформульовано наукові засади підвищення енергетичної ефективності роботи холодильного обладнання за умов зниження антропогенного навантаження на навколишнє середовище. Наведено результати дослідження термодинамічних властивостей озононеруйнівних холодоагентів та розчинів холодоагент/мастило (РХМ), виконано аналіз впливу домішок мастила на властивості робочих тіл холодильних установок. Запропоновано методику прогнозування термодинамічних властивостей та РХМ. Обгрунтовано метод еколого-енергетичного аналізу ефективності та наведено його принципи. Основною метою запропонованого методу є повномасштабне врахування емісії парникових газів у повному життєвому циклі холодильної техніки.

  Скачати повний текст

Проведено комплексне експериментально-розрахункове вивчення фазових рівноваг, термодинамічних властивостей на лінії насичення розчинів холодоагенту R-245fa з поліефірним компресорним мастилом Planetelf ACD 100 FY. З використанням інформації, наведеної у таблицях довідкових даних щодо термічних і валоричних властивостей для реального робочого тіла R-245fa/компресорне мастило Planetelf ACD 100 FY, досліджено вплив домішок мастила на показники енергетичної ефективності компресорної системи. Створено оригінальну експериментальну установку, з використанням якої проведено комплексні дослідження термодинамічних властивостей розчинів холодоагент/мастило (РХМ), зокрема, фазових рівноваг, критичних параметрів, поверхневого натягу та густини чистого холодоагенту R-245fa та його розчинів з мастилом Planetelf ACD 100 FY. Розвинуто термодинамічно узгоджену методику прогнозування термічних і калоричних властивостей речовин, що реалізує основні принципи скейлінга. У межах методики коефіцієнти степеневих кореляцій взаємопов'язані між собою універсальними співвідношеннями, а ефективні показники степеня за зведеної температури змінюються універсально для неасоційованих речовин. З використанням одержаних експериментальних даних розроблено діаграми тиск - ентальпія та розраховано таблиці довідкових даних з термічних і калоричних властивостей для реального робочого тіла R-245fa/Planetelf ACD 100 FY. Уперше для цього реального робочого тіла виконано теоретичне дослідження впливу домішок мастила у холодоагенті на показники ефективності теплонасосного циклу.

  Скачати повний текст

Проаналізовано експериментальні дані про термодинамічні властивості перспективних сумішей R125/R290, R134a/R290, R23/R744 і R41/R744. Розглянуто найбільш використовувані методи розрахунку термодинамічних властивостей сумішей і показано, що для зазначених сумішей оптимальною є методика Леммона. Розроблено програму складання рівняння стану сумішей зі статистично значущими коефіцієнтами. На підставі даних щодо дослідженої суміші R32/R125 показано можливість складання надійного рівняння стану на базі обмеженої кількості опорних даних. З використанням експериментальних і додатково одержаних опорних даних складено рівняння стану досліджуваних сумішей, які описують їх термодинамічні властивості в однофазній області у стані насичення. Досліджено термодинамічну поведінку сумішей у стані фазової рівноваги. Зроблено оцінку внеску функції взаємодії компонентів у термодинамічні властивості за одержаними рівняннями стану. Розроблено автоматизовану інформаційну систему для розрахунку теплофізичних властивостей великої кількості речовин, зокрема досліджених сумішей, у різних системах незалежних змінних. З використанням включеної до системи програми розрахунку циклу одноступеневої холодильної установки досліджено ефективність цього циклу за умов використання як робочих речовин досліджених сумішей, їх компонентів і R22.

  Скачати повний текст

Проаналізовано існуючі тенденції застосування й удосконалення комбінованих систем теплохолодопостачання (СТХП) на базі теплових насосів з використанням відновлювальних джерел енергії. Особливу увагу приділено проблемам заміни традиційних холодоагентів на альтернативні та природні. Розроблено перспективні схемні рішення для теплохолодопостачання споруд з використанням теплових насосів і природного водного резервуару як джерела низькопотенціального тепла. Проведено енергетичний та ексергетичний аналіз ефективності розроблених схем перспективних теплонасосних СТХП з урахуванням використання у тепловому насосі різних холодоагентів, зокрема, альтернативних фторованих вуглеводних (R134a, R245fa, R236fa) і природних холодоагентів (ізобутану, бутану, пропану, аміаку). Показано, що розрахунки за ступенем термодинамічної досконалості призводять до завищених значень коефіцієнтів ефективності та неприродних особливостей їх зміни протягом року. Доведено, що ексергетичний к.к.д. СТХП, поданий відношенням сумарної ексергії корисних ефектів, що стоворюються установкою, до сумарної ексергії усіх витрат у системі, дозволяє на відміну від ступеня термодинамічної досконалості проводити коректний аналіз багатоцільових СТХП для всіх режимів роботи. Зроблено висновок про перспективність практичного використання природних холодоагентів у комбінованих СТХП на базі теплових насосів і відновлювальних джерел енергії. Проведено екологічний аналіз запропонованої системи з урахуванням використання у тепловому насосі різних холодоагентів за критеріями, встановленими на базі концепції "Повний життєвий цикл" (Life Cycle Assessment). Вперше показано, що використання природного холодоагенту аміаку (R717) забезпечує зменшення впливу на навколишнє середовище у порівнянні з іншими робочими тілами.

  Скачати повний текст