Inventory number IRN Number of state registration
0322РК00513 AP09258901-KC-22 0121РК00477
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 4 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 2
Patents Amount of funding Code of the program
0 23000000 AP09258901
Name of work
Исследование и разработка комбинированных холодильных систем с радиационным охлаждением для промышленного холодоснабжения и кондиционирования воздуха
Type of work Source of funding Report authors
Applied Цой Александр Петрович
0
1
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, в которой радиационное охлаждение (далее РО) используется круглогодично совместно с парокомпрессионной холодильной машиной (далее ПКХМ) для поддержания низкой температуры воздуха в холодильной камере в зимнее время, а также для отвода теплоты конденсации от ПКХМ в летнее время

аралас тоңазытқыш жүйесі, мұнда радиациялық салқындату (бұдан әрі РС) қыс мезгілінде тоңазытқыш камерада ауаның төмен температурасын ұстап тұру үшін, сондай-ақ жазғы уақытта конденсация жылуын БКТМ-ден бұру үшін бу компрессиялық тоңазыту машинасымен (бұдан әрі-БКТМ) жыл бойы бірге пайдаланылады

исследование возможности применения РО совместно с ПКХМ для промышленного круглогодичного холодоснабжения и кондиционирования воздуха фрукто- и овощехранилищ, расположенных в регионах с континентальным климатом

континенталды климаты бар аймақтарда орналасқан жеміс-жидек және көкөніс қоймаларын жыл бойы өнеркәсіптік салқынмен қамтамасыздандыру және ауаны салқындату үшін БКТМ-мен бірге РС қолдану мүмкіндігін зерттеу

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

Завершено строительство холодильной камеры ХК50 вместимостью 50 т яблок, в которой радиаторы интегрирована в крышу. Изготовлен чиллер ХК50.ХС.ЧЛ для охлаждения теплоносителя. Произведена разработка логических схем управления и схемы автоматизации комбинированной холодильной системы ХК50.ХС. Разработана схема электроснабжения холодильной камеры ХК50. Произведен монтаж и пусконаладочные испытания комбинированной холодильной системы ХК50.ХС. В ходе работы, также разработана методика определения оптимальной толщины излучающей поверхности радиатора для заданных условий эксплуатации. Произведено сравнение перспективных экологически-безопасных хладагентов для применения в фрукто- и овощехранилищах. Разработана экспериментальная установка для исследования процесса отведения теплоты конденсации хладагента непосредственно в радиаторе. Разработана методика для экспериментального измерения коэффициентов теплопередачи радиатора, в котором происходит непосредственная конденсация хладагента.

50 тонна алма сыйымдылығы бар ХК50 тоңазытқыш камерасының құрылысы аяқталды, онда радиаторлар шатырға біріктірілген. ХК50.ХС.ЧЛ суытқтасығышты салқындатқыш чиллер жасалды. ХК50 аралас тоңазытқыш жүйесінің логикалық басқару схемалары мен автоматтандыру схемалары жасалды.ХК50ХС тоңазытқыш камерасын электрмен жабдықтау схемасы жасалды. ХК 50ХС аралас тоңазытқыш жүйесін монтаждау және іске қосу-баптау сынақтары жүргізілді. Жұмыс барысында, сондай-ақ берілген пайдалану жағдайлары үшін радиатордың сәулелену бетінің оңтайлы қалыңдығын анықтау әдістемесі әзірленді. Жеміс-көкөніс қоймаларында қолдануға арналған перспективалы экологиялық қауіпсіз салқындатқыштарды салыстыру жүргізілді. Салқындатқыштың конденсация жылуын тікелей радиаторға шығару процесін зерттеуге арналған эксперименттік қондырғы жасалды. Салқындатқыштың тікелей конденсациясы жүретін радиатордың жылу беру коэффициенттерін эксперименттік өлшеу әдісі жасалды.

Разработанная холодильная система ХК50 представляет собой схему с аккумулированием холода, в которой охлаждение теплоносителя производится непосредственно за счет действия радиаторов, или за счет работы парокомпрессионной холодильной машины. Радиаторы интегрированы в крышу здания. Холодопроизводительность системы составляет 4,6 кВт. Система обеспечивает стабильное поддержание требуемой температуры в камере около 0°С в течение всего года при высоком уровне влажности воздуха (более 90%). Расчеты показывают, что оптимальная толщина излучающей пластины радиатора составляет не более 0,8 мм при межтрубном расстоянии 100 мм, а также она может линейно уменьшаться по мере удавления от трубы к центру межтрубного пространства. При межтрубном расстоянии 40 мм, толщина излучающей пластины может быть уменьшена до 0,3 мм. Проведенные исследования показывают, что при непосредственной подаче хладагента в конденсатор воздушного охлаждения, с 1 м2 излучающей поверхности может отводиться до 220 Вт тепла. Таким образом тепловой поток увеличивается в 2,9 раз по сравнению с исследованными ранее схемами с подачей промежуточного теплоносителя в радиаторы.

Әзірленген ХК50 тоңазытқыш жүйесі салқындатқышты салқындату тікелей радиаторлардың әсерінен немесе бу компрессиялық тоңазытқыш машинасының жұмысы есебінен жүргізілетін суықты жинақтайтын схема болып табылады. Радиаторлар ғимараттың төбесіне біріктірілген. Жүйенің суық өнімділігі 4,6 кВт құрайды. Жүйе ауа ылғалдылығының жоғары деңгейінде (90% - дан астам) жыл бойы камерада қажетті температураны шамамен 0°C тұрақты ұстап тұруды қамтамасыз етеді. Есептеулер көрсеткендей, радиатордың сәулелену тақтасының оңтайлы қалыңдығы 100 мм құбыраралық қашықтықта 0,8 мм-ден аспайды, сонымен қатар құбырдан құбыраралық кеңістіктің ортасына қарай қысқарған сайын ол сызықтық түрде төмендеуі мүмкін. Құбыраралық қашықтық 40 мм болғанда, сәуле шығаратын пластинаның қалыңдығы 0,3 мм-ге дейін азайтылуы мүмкін. Зерттеулер көрсеткендей, салқындатқыш ауаны салқындату конденсаторына тікелей жеткізілгенде, сәулелену бетінің 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 системы ХК50.ХС определяется пониженным расходом энергии на отведение теплоты в окружающую среду в холодный период года, и уменьшением расхода электроэнергии компрессором в теплый период года. Понижение расхода электроэнергии за годовой цикл работы составляет 2%. Согласно результатам компьютерного моделирования в условиях климата города Алматы разработанная система ХК50.ХС по сравнению с обыкновенной чиллерной схемой обеспечивает сокращение на 18% продолжительности работы компрессоров, снижение максимальной температуры конденсации с +52 до +40 °C.

ХК50ХС жүйесінің тиімділігі жылдың суық мезгілінде қоршаған ортаға жылуды бөлуге жұмсалатын энергия шығынының төмендеуімен және жылы мезгілде компрессордың электр энергиясын тұтынуының төмендеуімен анықталады. Жылдық жұмыс циклі үшін электр энергиясын тұтынудың төмендеуі 2% құрайды. Алматы қаласының климаты жағдайында компьютерлік модельдеу нәтижелеріне сәйкес әзірленген ХК50ХС жүйесі кәдімгі салқындату чиллер схемасымен салыстырғанда компрессорлардың жұмыс істеу ұзақтығының 18%-ға қысқаруын, конденсацияның максималды температурасын +52-ден +40 °C-қа дейін төмендетуді қамтамасыз етеді.

Предлагаемые решения могут быть использованы при разработке энергоэффективных холодильных установок и систем кондиционирования воздуха, применяемых в условиях континентального климата в хранилищах различного назначения

Берілген ұсыныстар әр түрлі мақсаттағы қоймаларда, континенталды климат жағдайында қолданылатын тиімді энергиялы тоңазытқыш қондырғылары мен ауаны баптау жүйелерін әзірлеу кезінде пайдаланылуы мүмкін

UDC indices
621.56, 621.565.83, 631.243.5
International classifier codes
55.39.41; 65.13.21;
Key words in Russian
радиационное охлаждение; эффективное излучение; холодильная система; хранение яблок; фруктохранилище; естественное охлаждение;
Key words in Kazakh
радиациялық салқындату; тиімді сәулелену; тоңазытқыш жүйесі; алма сақтау; жеміс сақтау орны; табиғи салқындату;
Head of the organization Кулажанов Талгат Куралбекович Доктор технических наук / профессор
Head of work Цой Александр Петрович Доктор технических наук / доцент