Inventory number IRN Number of state registration
0223РК00142 AP09258901-OT-23 0121РК00477
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 3
International publications: 2 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 2
Number of books Appendicies Sources
1 15 41
Total number of pages Patents Illustrations
512 0 21
Amount of funding Code of the program Table
23000000 AP09258901 4
Name of work
Исследование и разработка комбинированных холодильных систем с радиационным охлаждением для промышленного холодоснабжения и кондиционирования воздуха
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Applied Модель,Образец техники,Автоматизированная система
Report authors
Цой Александр Петрович , Грановский Александр Сергеевич , Цой-Дэвис Диана , Джамашева Рита Адиловна , Корецкий Дмитрий Анатольевич , Дмитров Андрей Леонидович , Весельский Никита Михайлович ,
1
2
1
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Акционерное общество "Алматинский технологический университет"
Abbreviated name of the service recipient АО "АТУ"
Abstract

комбинированная холодильная система для фрукто- и овощехранилищь, в которой теплоноситель охлаждается за счет радиационного охлаждения (далее РО) и парокомпрессионной холодильной машины (далее ПКХМ), а в летнее время РО применяется для отведения теплоты конденсации ПКХМ, используемая в условиях континентального климата.

Радиациялық салқындату (бұдан әрі РС) және бу компрессиялық тоңазытқыш машинасы (бұдан әрі БКТМ) есебінен салқындатылатын, ал жазда РС континенттік климат жағдайында пайдаланылатын пхм конденсациясының жылуын бұру үшін қолданылатын жеміс - көкөніс қоймасына арналған аралас тоңазытқыш жүйесі.

Разработка энергосберегающей комбинированной холодильной системы, в которой РО используется совместно с ПКХМ для промышленного круглогодичного холодоснабжения и определение её технико-экономических показателей.

Өнеркәсіптік жыл бойы сумен жабдықтау және оның техникалық-экономикалық көрсеткіштерін анықтау үшін РС және БКТМ-мен бірге пайдаланылатын энергия үнемдейтін аралас тоңазытқыш жүйесін әзірлеу.

математическое моделирование процессов теплообмена, компьютерное моделирование годовых циклов работы, экспериментальное исследование динамики изменения температур и давлений

жылу алмасу процестерін математикалық модельдеу, жұмыстың жылдық циклдерін компьютерлік модельдеу, температура мен қысымның өзгеру динамикасын эксперименттік зерттеу

Разработана и построена холодильная камера ХК50 вместимостью 50 т яблок, в которой радиаторы интегрирована в крышу здания. Проведены теоретические и экспериментальные исследования возможности использования РО для снижения температуры теплоносителя в зимнее время, и для отведения теплоты конденсации от холодильной машины в летнее время. Разработана и смонтирована комбинированная холодильная система ХК50.ХС для поддержания температуры в период хранения продукции. Разработана схема автоматического управления ХК50.АХС. Разработаны радиаторы, интегрируемые в крышу здания. Получены данные о работе радиаторов в зимних и летних условиях, разработана математическая модель для расчета конструктивных параметров радиаторов (в частности, оптимальной толщины излучающей поверхности). Разработана компьютерная модель для расчета годового цикла работы комбинированной холодильной системы. Разработаны экспериментальные холодильные установки для исследования различных схем применения радиаторов. Также разработана оригинальная конструкция миниканального конденсатора, в котором теплота конденсации хладагента отводится непосредственно в окружающую среду за счет радиационного охлаждения и конвекции.

Радиаторлары ғимараттың төбесіне біріктірілген 50 тонна алма сыйымдылығы бар, ХК50 тоңазытқыш камерасы жасалды және салынды. Қыста салқындатқыштың температурасын төмендету үшін және жазда салқындатқыштан конденсация жылуын кетіру үшін РС қолдану мүмкіндігі туралы теориялық және эксперименттік зерттеулер жүргізілді. ХК50 аралас тоңазытқыш жүйесі әзірленді және орнатылды.Өнімді сақтау кезеңінде температураны ұстап тұру үшін ХС.ХК50 автоматты басқару схемасы (АТЖ) жасалды. Ғимараттың төбесіне біріктірілген радиаторлар жасалды. Қысқы және жазғы жағдайларда радиаторлардың жұмысы туралы деректер алынды, радиаторлардың құрылымдық параметрлерін есептеу үшін математикалық модель жасалды (атап айтқанда, сәулелену бетінің оңтайлы қалыңдығы). Біріктірілген тоңазытқыш жүйесінің жылдық циклін есептеу үшін компьютерлік модель жасалды. Радиаторларды қолданудың әртүрлі схемаларын зерттеуге арналған эксперименттік тоңазытқыш қондырғылары жасалды. Сондай-ақ, салқындатқыштың конденсация жылуы радиациялық салқындату және конвекция арқылы қоршаған ортаға тікелей бөлінетін миниканалды конденсатордың түпнұсқалық конструкциясы жасалды.

Внутренний объем холодильной камеры ХК50: 252 м3. Характеристики системы ХК50.ХС: рабочая температура теплоносителя -7/-3°С, допустимая температура атмосферного воздуха от -25 до +40°С. Поддерживаемые параметры воздуха в холодильной камере: температура 0…+10°C, влажность – не менее 90%. Характеристики компонентов: площадь радиаторов 72 м2, холодопроизводительность холодильной машины 5,6 кВт. Масса теплоносителя в аккумуляторе холода 2500 кг. Теплоноситель: водный раствор пропиленгликоля (50%). Схема автоматического управления на базе ПЛК с графической панелью оператора. Оценка технико-экономических показателей разработанной системы показывает, что несмотря на большие капитальные затраты на создание контуров РО, срок ее окупаемости может быть менее 5 лет при наличии субсидий на применение возобновляемого источника энергии и повышение энергоэффективности. В разработанном миниканальном конденсаторе с излучающей поверхности может отводиться до 220 Вт тепла с 1 м2. Таким образом тепловой поток увеличивается в 2,9 раз по сравнению с исследованными ранее схемами с подачей промежуточного теплоносителя в радиаторы.

Тоңазытқыш камераның ішкі көлемі ХК50: 252 м3. ХК50 жүйесінің сипаттамалары: салқындатқыштың жұмыс температурасы -7/-3°С, атмосфералық ауаның рұқсат етілген температурасы -25-тен +40°С -қа дейін. Суыту камерасындағы ауаның көрсекіштері: температура 0...+10°C, ылғалдылық-кем дегенде 90%. Компоненттердің сипаттамалары:радиаторлардың ауданы 72 м2, Тоңазытқыш машинаның салқындату өнімділігі 5,6 кВт. Суық аккумулятордағы салқындатқыштың массасы 2500 кг. Салқындатқыш: пропиленгликольдің сулы ерітіндісі (50%). Оператордың графикалық панелі бар PLC негізіндегі автоматты басқару схемасы. Әзірленген жүйенің техникалық-экономикалық көрсеткіштерін бағалау РС контурларын құруға үлкен күрделі шығындарға қарамастан, жаңартылатын энергия көзін қолдануға және энергия тиімділігін арттыруға субсидиялар болған кезде оның өтелу мерзімі 5 жылдан аз болуы мүмкін екенін көрсетеді. Әзірленген миниканалды конденсаторда сәулелену бетінен 1 м2-ден 220 Вт-қа дейін жылу шығарылуы мүмкін. Осылайша, жылу ағыны радиаторларға аралық салқындатқышты беру арқылы бұрын зерттелген схемалармен салыстырғанда 2,9 есе артады.

Предлагаемые решения не внедрялись

Берілген ұсыныстар енгізілмеген

Эффективность комбинированной холодильной системы ХК50.ХС определяется пониженным расходом энергии на отведение теплоты в окружающую среду в холодный период года. В условиях климата города Алматы система ХК50.ХС по сравнению с обыкновенной чиллерной схемой обеспечивает сокращение на 18% продолжительности работы компрессора, снижение максимальной температуры конденсации с +52 до +40 °C в летнее время, пониженный на 2,9 % расход электроэнергии за год. В условиях климата Костаная возможно сокращение расхода электроэнергии на 7,6 %.

ХК50.ХС аралас тоңазытқыш жүйесінің тиімділігі жылдың суық мезгілінде қоршаған ортаға жылуды бөлуге жұмсалатын энергия шығынының төмендеуімен анықталады. Алматы қаласының климаты жағдайында ХК50.ХС жүйесі кәдімгі салқындатқыш схемамен салыстырғанда компрессордың жұмыс істеу ұзақтығының 18%-ға қысқаруын, конденсацияның максималды температурасын жазда +52-ден +40 °C-қа дейін төмендетуді, бір жылдағы электр энергиясының шығынын 2,9%-ға төмендетуді қамтамасыз етеді. Қостанай климаты жағдайында электр энергиясын тұтынуды 7,6%-ға қысқартуға болады.

Предлагаемые решения могут быть использованы при разработке энергоэффективных холодильных установок и систем кондиционирования воздуха. Разработанные решения применимы в следующих условиях: холодильные камеры для различных продуктов, с низкими значениями удельных теплопритоков, отнесенных к площади камеры (до 70 Вт/м2); требуется высокая влажность воздуха; работа в условиях континентального климата; имеются ограничения по использованию пресной воды; имеется свободное пространство для размещения радиаторов.

Ұсынылған шешімдерді энергияны үнемдейтін салқындатқыш қондырғылар мен ауаны баптау жүйелерін жобалау кезінде қолдануға болады. Әзірленген шешімдер мынадай жағдайларда қолданылады: камераның ауданына (70 Вт/м2 дейін) жатқызылған меншікті жылу ағындарының мәндері төмен әртүрлі өнімдерге арналған тоңазытқыш камераларда; ауаның жоғары ылғалдылығы талап етіледі; континенттік климат жағдайында жұмыс істеу; тұщы суды пайдалану бойынша шектеулер бар; радиаторларды орналастыру үшін бос орын бар

UDC indices
621.56, 621.565.83, 631.243.5
International classifier codes
55.39.41; 65.13.21; 55.65.51;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
радиационное охлаждение; эффективное излучение; холодильные системы; хранение яблок; фруктохранилище; естественное охлаждение; отвод теплоты конденсации;
Key words in Kazakh
радиациялық салқындату; тиімді сәулелену; тоңазытқыш жүйелер; алма сақтау; жеміс сақтау орны; табиғи салқындату; конденсация жылуын бұру;
Head of the organization Кулажанов Талгат Куралбекович Доктор технических наук / профессор
Head of work Цой Александр Петрович Доктор технических наук / доцент
Native executive in charge