Inventory number IRN Number of state registration
0323РК01837 AP14871988-KC-23 0122РК00945
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 27041240 AP14871988
Name of work
Разработка солнечно-тепловой опреснительной установки на основе теплового насоса
Type of work Source of funding Report authors
Applied Сырлыбекқызы Самал
0
0
3
1
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
"Каспийский университет технологий и инжиниринга имени Ш.Есенова"
Abbreviated name of the service recipient Университет Есенова
Abstract

На данном этапе проекта объектом исследования является математическое моделирование и проектирование, сборка и тестирование, а также мониторинг и анализ эффективности и производительности солнечно-тепловой опреснительной установки на основе теплового насоса.

Жобаның осы кезеңінде зерттеу объектісі математикалық модельдеу және жобалау, құрастыру және тестілеу, сондай-ақ жылу сорғысына негізделген күн-жылу тұзсыздандыру қондырғысының тиімділігі мен өнімділігін бақылау және талдау болып табылады.

На данном этапе целью проекта является продолжение работ по математическому моделированию и проектированию, сборка и тестирование, а также начало работ по мониторингу и анализу эффективности и производительности солнечно-тепловой опреснительной установки на основе теплового насоса. Главной целью является сборка прототипа солнечно-тепловой опреснительной установки на основе теплового насоса.

Осы кезеңде жобаның мақсаты математикалық модельдеу және жобалау бойынша жұмыстарды жалғастыру, құрастыру және тестілеу, сондай-ақ жылу сорғысы негізінде күн-жылумен тұщыландыру қондырғысының тиімділігі мен өнімділігін мониторингтеу және талдау бойынша жұмыстарды бастау болып табылады. Негізгі мақсат – жылу сорғысы негізінде күн-жылу тұзсыздандыру қондырғысының прототипін жинау.

На данном этапе проекта используются методы математического моделирования, экспериментальные методы – измерение температуры и давления. Мониторинг метеорологических данных.

Жобаның осы кезеңінде математикалық модельдеу әдістері, эксперименттік әдістер – температура мен қысымды өлшеу қолданылады. Метеорологиялық деректерді бақылау.

На данном этапе проекта создан прототип солнечно-тепловой опреснительной установки на основе теплового насоса. Новизной исследований является измерение эффективности и продуктивности комбинированной системы солнечного дистиллятора и парокомпрессионного теплового насоса при континентальных климатических условиях с ярко выраженными сезонами. В частности, такая комбинированная опреснительная установка впервые была разработана и установлена в кампусе Есенов Университета города Актау, Мангыстауской области Казахстана для опреснения морской воды Каспия.

Жобаның осы кезеңінде жылу сорғысы негізінде күн-жылу тұзсыздандыру қондырғысының прототипі жасалды. Зерттеудің жаңалығы – континентальды климаттық жағдайларда күн дистилляторы мен бу-компрессиялық жылу сорғысының аралас жүйесінің тиімділігі мен өнімділігін жыл мезгілдерімен өлшеу. Атап айтқанда, мұндай құрама тұщыландыру қондырғысы алғаш рет Каспийдің теңіз суын тұщыландыру үшін Қазақстанның Маңғыстау облысы, Ақтау қаласы Университетінің Есенов кампусында әзірленіп, орнатылды.

Основными конструктивными особенностями солнечно-тепловой опреснительной установки на основе теплового насоса является использование испарителя теплового насоса как регенеративный теплообменник, встроенный в солнечный дистиллятор для увеличения производительности дистиллированной воды. В литературе приводятся мало исследований в этом направлении. Технико-экономические показатели солнечно-тепловой опреснительной установки на основе теплового насоса будут представлены в заключительных отчетах.

Жылу сорғысына негізделген күн-жылу тұзсыздандыру қондырғысының негізгі құрылымдық ерекшеліктері – дистилденген судың өнімділігін арттыру үшін күн дистилляторына салынған регенеративті жылу алмастырғыш ретінде жылу сорғысының буландырғышын пайдалану. Әдебиеттерде бұл бағытта аз зерттеулер келтірілген. Жылу сорғысы негізіндегі күн-жылу тұщыландыру қондырғысының техникалық-экономикалық көрсеткіштері қорытынды есептерде ұсынылатын болады.

На данном этапе проекта проводятся продолжение ранее начатых работ по математическому моделированию. На основе моделирования создан прототип солнечно-тепловой опреснительной установки на основе теплового насоса. Получены как численные, так и экспериментальные данные по температуре в узлах системы, тепловой продуктивности и производительности чистой воды. Полученная чистая вода проходит полный химический анализ в химической лаборатории опреснительного завода «Каспий». Далее будут проведены множества экспериментальных измерений и изучены производительность чистой воды, тепловая продуктивность, технико- и экологический анализ системы.

Жобаның осы кезеңінде математикалық модельдеу бойынша бұрын басталған жұмыстарды жалғастыру жүргізілуде. Модельдеу негізінде жылу сорғысы негізінде күн-жылу тұзсыздандыру қондырғысының прототипі жасалды. Жүйенің түйіндеріндегі температура, жылу өнімділігі және таза судың өнімділігі туралы сандық және эксперименттік мәліметтер алынды. Алынған таза су "Каспий" тұщыландыру зауытының химиялық зертханасында толық химиялық талдаудан өтті. Әрі қарай көптеген эксперименттік өлшеулер жүргізіліп, таза судың өнімділігі, жылу өнімділігі, жүйенің техникалық және экологиялық талдауы зерттелді.

Согласно результатам тестирования за 10.09.2023 г. без включения теплового насоса производительность чистой воды за счет солнечного дистиллятора составила 1,2 литра в пасмурный день, где средняя солнечная радиация составила 100-200 Вт/м2, а средняя температура наружного воздуха 14-16 ℃. 11.09.2023 г. максимальная солнечная радиация составила 750 Вт/м2, и максимальная температура наружного воздуха 20 ℃. При этих показателях метеостанции производительность чистой воды до 15:00 составила 2,5 литра. В этот же день, между 15:00 – 17:30 было проведено тестирование с включением теплового насоса. Согласно тестовым данным получены 0,5 литров чистой воды из внутренней остекленной поверхности стекла и 0,5 литров чистой воды из поверхности листотрубного теплообменника.

10.09.2023 жылғы сынақ нәтижелеріне сәйкес, жылу сорғысын қоспай, күн дистилляторы арқылы таза судың өнімділігі бұлтты күнде 1,2 литрді құрады, мұнда орташа күн радиациясы 100-200 Вт/м2 және сыртқы ауаның орташа температурасы 14-16 ℃болды. 11.09.2023 ж. максималды күн радиациясы 750 Вт / м2 және сыртқы ауа температурасы 20 ℃болды. Метеостанцияның осы көрсеткіштерімен 15:00-ге дейін таза судың өнімділігі 2,5 литрді құрады. Сол күні сағат 15:00-17:30 аралығында жылу сорғысын қосу арқылы тестілеу жүргізілді. Сынақ деректеріне сәйкес әйнектің ішкі әйнек бетінен 0,5 литр таза су және жапырақ түтігінің жылу алмастырғыш бетінен 0,5 литр таза су алынды. Тиімділік параметрлері кейінгі жұмыстарда бағаланады.

Солнечные системы теплового опреснения морской воды различного масштаба для производства питьевой воды, для орошения сельскохозяйственных культур, для индустрии. В особенности для обеспечения питьевой водой отдаленных населенных пунктов Прикаспийского региона.

Ауыз су өндіруге, дақылдарды суаруға, өнеркәсіпке арналған әртүрлі көлемдегі теңіз суын жылумен тұщыландырудың күн жүйелері. Әсіресе, Каспий маңы өңірінің шалғайдағы елді мекендерін ауыз сумен қамтамасыз ету үшін.

UDC indices
536.2; 536.7; 620.9; 628.165
International classifier codes
44.37.29;
Key words in Russian
Горячее водоснабжение; Солнечная тепловая энергия; Тепловой насос; Термодинамический анализ; Опреснение;
Key words in Kazakh
Ыстық сумен жабдықтау; Күн жылу энергиясы; Жылу сорғысы; Термодинамикалық талдау; Тұзсыздандыру;
Head of the organization Ахметов Берик Бахытжанович Кандидат технических наук / профессор
Head of work Сырлыбекқызы Самал Phd / ассоциированный профессор