автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Научно-технические основы разработки солнечно-испарительных устройств для кондиционирования воздуха

РГО од

АКЛДВНЙ!' СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ТУРКМЕНИСТАНА ИМ. ПРЕЗИДЕНТА ТУРКМЕНИСТАНА АКАДЕМИКА С.А. НИЯЗОВА

ИНСТИТУТ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ

На правах рукописи УДК 621.575:662.997:697.94 (008.8)

РАХМАНОВ Аннадурды

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ СОЛНЕЧНО-ИСПАРИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

промышленная теплоэнергетика

преобразование возобновляемых видов энергии и установки на их основе

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

АШГАБАТ — 1993

05.14.04 — 05.14.08 —

Работа выполнена па кафедре физики и теплофизики Туркмен ского государственного университета им. Мапгымгуяы ив'Инстп туте солнсчнЬи энергии Академии сельскохозяйственных Hayi Туркменистана им. Президента ' Туркменистана академик! С.А. Ннязова.

Официальные оппоненты:

Доктор технических myt?, акад. АН Туркменистана МотуЛевич В.П Доктор тех11ичсскЧ1х тук,* npoi'' ссор Ушакова А^Д. Доктор технических наук, профессор Аниасв М.

■ Ведущая организация — Туркменский политехнический институт

Защита диссертации состшп-ся « » января 4994 г. в 10 час на заседашш специализированного совета по защите днссергацш на соискание ученой степени доктора (кандидата) наук при Инстп туте солнечной энергии Академии сельскохозяйственных nayi Туркменистана им. Президента Туркменистана академик: С.А. Ннязова (744032, Ашгабат-32, м. Бекреве, ИСЭ АСХНТ).

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной науч нон библиотеке Академии наук Туркменистана.

Автореферат разослан « » декабря 1993 г.

Отзывы 'иа автореферат в двух экземплярах с подписью, за Bcpeinioií гербовой печатью учреждения, просим направлять пс адресу: 744032, Ашгабат-32, м. Бекреве, Институт солнечной энер гни АСХНТ им. Президента Туркменистана академию С.А. Ннязова. .

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук

РАХМАНОВ М.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ ■ 'Актуальность проблемы.Для промыдленно развитых стран характерно иирокое осуществление во всех отраслях промышленности и в сфере быта целенаправленной энергосберегающей политики.Намечено широкое использование нетрадиционных возобнавляеьшх видов энергии и.прекде всего,солнечной энергии,являющейся экологически чистим и практически неисчерпаемым источником энергии.Это связано с улучшением аиз- ' ненного уровня,а следовательно,с увеличением энергопотребления ладей и необходимостью поддержания экологической чистоты окружающей среды.Указанные обстоятельства имеют особенно важное значение для государств Среднеазиатского региона,в частности Туркменистана,отличающихся сухим и жарким климатом и наличием непрерывной солнечной радиации.Здесь имеется уникальная возмонность совместного использования солнечный энергии и термодинамической неравновесности атмосферного- воздуха.который, монет дать наибольшую экономическую и экологическую выгоду. "

Значительная часть энергопотреблений в народном хозяйстве приходится на комфортное и технологическое кондиционирование воздуха ' килых,общественных и производственных помещений.В регионах с сухим' и жарким климатом особенно велики затраты на кондиционирование воздуха в .охладительный период года,продолжительность которого может быть 4-5 месяцев и более.Применение для этой цели холодильных \ма-иин,использующих традиционные' виды энергии,связано со значительными энергетическими затратами, тепловым и химическим загрязнением окрунавщей среда .Поэтому разработка и. создание высокоэффективных энергосберегающих и зколог.ически чистых систем кондиционирования воздуха (СКВ) является актуальной-проблемной задачей.

Решение указанной задачи возыокно путем проведения обширных теоретических и экспериментальных исследований по разработке и созданию испарительных и солнечно-испарительных устройств для кон- -диционировзния воздуха с приемлемыми технико-экономическими показателями.Необходимо' дать методики расчета ревиков работы этих устройств с учетом их геометрических размеров и темле'ратурно-влая- . постных параметров окрукакщего воздуха с целью их рационального проектирования.Те:.ие исследования были проведены автором в.течение' ряда лет,результатом которых является разработка новых высокоэффективных и экологически чистых испарительных и солнечно-испарительных устройств для комфортного и технологического кондиционирования воздуха.Высокая эффективность разработанных На их основе СКВ.обеслечи- . вается за счет удачного сочетания использования солнечной энергии и

термодинамической нёравновесности окруваюцего воздуха.

Цель и задачи работы.Целью работы является разработка научно-технических основ испарительных и солнечно-испарительных устройств для комфортного и технологического кондиционирования воздуха,создание и производственное испытание СКВ на их основе и обобщение опыта их эксплуатации. ,

Для достивения поставленной цели необходимо было исследовать широкий круг, вопросов и решить ряд нових научно-технических задач, к числу которых относятся:

- разработка научно-технических основ'устройств испарительного ох-лакдения воздуха (анализируя многолетние метеорологические данные с использованием статистических методов, выявить зоны эффективного применения установок испарительного охлаждения¡разработка обобщенной методики представления экспериментальных данных в виде математических формул,'разработка методики для расчета установок прямого, косвенного и двухступенчатого испарительного охлаждения воздуха,а такхе обобщенной математической модели тепло-массопереноса в водо-воздухоохлая"телях испарительного охлаждения¡исследование возможностей использования воды из открытого бассейна или градирни в ра-диоционно-конвективной системе кондиционирования воздуха¡разработ-

, ка установок двухступенчатого и трехступенчатого испарительного 'охлаждения воздуха с водяными аккумуляторами холода.расширяющие зоны применения установок испарительного охлаадеьия:создание и многолетнее испытание их в натурных и производственны-' услови'ях;проведение сравнительных энергетических расчетов и др.)

- разработка научно-технических основ солнечно-испарительних устройств для комфортного 1и технологического кондиционирования воздуха (исследование возможностей сочетания работы абсорбционной солнечной холодильной' установки .С АСХУ) с испарительным охлаждением воздуха;разработка более перспективной схемы сочетания работы АСХУ с двухступенчатым испарительным охлаждением (ДИО) воздуха с водяным аккумулятором холода¡разработка и развитие принципиально новых подходов к проблеме использования солнечной энергии для кондиционирования воздуха,связанных ь исключением из схемы установок холодильного звена;разработка.!создание и испытание в производственных условиях получромышленного культивационного соорунения для выращивания шампиньонов с системой круглогодичного кондиционирования возду-ха;разработка и расчетное исследование устройств для улавливания и применения солнечной энергии для .нагрева воды и др.).

Научная новизна работы заключается в том,что автором впервые:

- выявлены климатические зоны эффективного применения 'установок испарительного охлаждения воздуха.Установлена вознокность обеспечения требуемых условий комфорта в хилых и общественных помещениях приточным воздухом с теплосодераанием ¿яр^ 52,4 кДя/кг;

- разработана обобщенная методик^ представления экспериментальных данных в виде математических формул,которые могут быть использованы при математическом описании процессов тепло-и масссопереноса,-происходящих в аппаратах испарительного охлавдения;

- опытными и расчетными исследованиями установлена возможность использования воды из открытого бассейна или градирни,охлажденной а ночное время до 17-20 С в системе панельного охлаждения помещения.Предложена принципиально новая совмещенная радиационно-конвек-тивная система кондиционирования воздуха с водяным аккумулятором холода;

- проведены-многолетние натурные испытания установок прямого,косвенного и двухступенчатого испарительного охлавдения воздуха в летних условиях г.йыгабата.Разработаны новые схемные речения установок двухступенчатого, и трехступенчатого испарительного охлазде-ния воздуха с водяными аккумуляторами холода;

- разработаны методики расчета установок прямого,косвенного' и двухступенчатого испарительного охлавдения воздуха;

- разработана единая обобщенная математическая модель тепло-массо-переноса в водовоздухоохладителях испарительного охлаждения различных типов;

- проведена сравнительная.энергетическая оценка СКВ из 11 холодильных машин ХМ-22 ФУУ-400/2 с обцей холодопроизводительностью в 8955 кВт с предложенной нами СКВ, включающую в себя установку ЛИО с водяным, аккумулятором холода той ке холодопроизводительнос-ти,Установлено,что достигаемая годовая экономия электроэнергии от внедрения предлагаемой СКВ. в производство составляет 622;

- расчетными «.опытными исследованиями установлена целесообразность комбинирования работы ЙСХУ с .испарительным охлаждением воздуха,Предложена более перспективная комбинированная схема установки,в которой работа АСХУ сочетается с ДИО воздуха с водяным аккумулятором холода;

- разработаны'и развиты принципиально новые подходи к проблеме использования солнечной энергии для кондиционирования воздуха,связанные с исключением из схемы установок холодильного зсэна.Пр'одло-яены различные схемы солнечно-испарительных установок без холодильных каиин,новизна которых подтверждена авторскими свидетельст-

- о -

вами на изобретения и патентом;

- разработан.создан и испытан в производственных условиях полупромышленный вариант подземного культивационного сооружения для выращивания шампиньонов с системой круглогодичного кондиционирования воздуха,позволяющего за счет максимального использования природно-климатических особенностей районов сухого варкого климата существенно уменьшить энергетические затраты:

-путем испытания и эксплутации опытных и полупромышленных вариантов испарительных и солнечно-испарительных установок получен обширный экспериментальный материал.позволяющий разработать рекомендации по практическому применении этих установок.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, проводимые автором в течение ряда лет в области использования солнечной энергии и испарительного охлаждения, связаны с созданием энергосберегающих и экологически чистых устройств для кондиционирования воздуха и нагрева воды.

Совокупность проведенных экспериментальных исследований и предлагаемые автором расчетные методики установок испарительного и солнечно - испарительного охлаждения были использованы для определения климатических зон их применения, при проведении оптимизационных и проектно - конструкторских работ по разработке и созданию опытных и полупромышленных образцов.

Впервые разработан,создан и испытан в натурных условиях полупромышленный вариант культивационного сооружения для выращивания шампиньоно? с системой круглогодичного кондиционирования воздуха, где природно-климатические особенности районов сухого каркого климата максимально используются для снияения чнергетических затрат и поддавания" экологической чистоты окрукавлей среды,Показана воз~ мощность круглогодичного вырацивания вампиньоно'в в регионах с сухим и яарким климатом без применения в СКВ холодильного звена.Разработаны, созданы ¿ испытаны такяе опытные и полупромышленные рбразцы установок испарительного охлавдения с водяными аккумуляторами холода.

Полученный на основе испытания и. эксплуатации опытных и полупромышленных вариантов испарительных и солнечно-испарительных устройств- обиирный экспериментальный материал был использован для разработки рекомендации по практическому применению их в различных •отраслях народного хозяйства,Они положены в основу проектирования и создания аппаратов прямого испарительного, охландения типа ВУ-3,

установленных на трикотажной фабрике "Москвичка" в г.Носкве.энерго-сберёгающей системы испарительного охлаждения,внедренной на ковровом комбинате в г.Безмеине,полупромышленного культивационного соо-руаения для выращивания шампиньонов с системой круглогодичного кондиционирования воздуха на экспериментальной базе института солнечной энергии ОСХНТ им.Президента Туркменистана академика С.Й.Ниязова с площадью посева 50 и и в. Марыйскон этрапз с площадью посева 100 н.

Таким образом, результаты научных исследований и технические разработки автор, в области использования солнечной энергии и испарительного охлаждения имеит существенный практический выход и находят широкое применение в различных отраслях народного хозяйства.

Личное участие автора в получении научных результатов.На протяжении более 20 лет автор является научным руководителем и непосредственным исполнителем выполненных НИР по данной теме,включая постановку и решение задач,анализ и обобщение результатов исследований.а также всех остальных работ,связанных с разработкой и созданием испарительных и солнечно-испарительных устройств и. СКВ на их основе. .

Обоснованность и достоверность научных положений и результатов исследований подтверждается строгостью постановки задачи,применением современных математических методов реыения задач и апробированных методов обработки экспериментальных данных , а также путем сопоставления результатов расчета и экспереиентов.Основные положения и выводы диссертационной работы базируются на результатах теоретического и экспериментального материала.

Публикации по теме рабо.ты.По теме диссертации опубликовано 48 работ,втом числе 22 статьи в вурналах "Гелиотехника","Известия АН Туркменской ССР", в сборниках научных трудов и 2. брошюры, а тайге в материалах научных конференций,семинаров,совещаний и сессий.Получено 11 авторских свидетельетв на изобретения и один патент.

Апробация работы.Основные результаты,представленные в диссер^ тации,докладывались й обсуядались на'Всесовзной конференции по использовании солнечной энергии (г.Ереван,1969г.),зональном координационном совещании "Исследование,разработка и пути внедрения систем охлаядения и кондиционирования воздуха в жилых и обцестеенных-зданиях южных районов СССР"(г.Таакент,19?Зг.)¡Международном конгрессе "Солнце на слунбе человека" (г.Парин,1973г.);III Республиканской научной конференции молодых ученых,посвяценной 50-летий ЛКСН Туркменистана (г.Аохабад.19?5г.);научной сессии Совета по координации йН ТССР "Использование о народном хозяйстве возобновляв-

мых источников энергии" (г.Ашхабад, 1989г.).I Областной научно-практической конференции молодых ученых и испециалистов "Перестройка и актуальные вопросы современной науки" (г.Чарджоу,1989г.); Uli Всесоюзной школе-семинаре "Современные проблемы газодинамики и тепломассообмена и пути повышения эффективности энергетических установок" (г.Канев,1989г.);I,II Республиканских межвузовских конференциях "Актуальные проблемы физики твердого тела, радиофизики и теплофизики" (г.Ашхабад,1991г,,1993г.>;е«егодных научных конференциях профессорско-преподовательского состава Туркменского госуниверситета им.Нагтымгулы (г.Ашхабад,13?1-1933гг); расширенном заседании кафедр физики и теплофизики и обцей физики Туркменского госуниверситета им.Магтымгулы ( 1893г. );научном семинаре института солнечной энергии АСХНТ им.Президента Туркменистана академика С.А.Ниязова (1993г.).

Объем и Структура работы.Диссертация состоит из введения,пяти глав,заключения,списка литературы и прилояения.Она излокена на 409 страницах машинописного текста,сйдераит 94 рисунка,14 таблиц,список литеран'оы из 247 наименований и приложения из 19 таблиц,

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы диссертации,сформулирована её цели и задачи,показано научная новизна и'практическая ценность основных полохений.выносимых на защиту.

Глава I.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ИССЛЕДОВАНИЯ УСЛОВИЙ ' -РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ЭФФЕКТА ПРЯМОГО ИСПАРИТЕЛЬНОГО - ОХЛАВДЕНИЯ В УСЛОВИЯХ СУХ8Г0 ЖАРКОГО КЛИМАТА . В данной главе диссертации анализируется современное состояние исследований по проблеме рационального применения эффекта прямого испарительного охлаадеиия СГ1И0) в условиях сухого маркого климата. Приводятся .результаты расчетных исследований по определению эффективной зоны применения установок ПИО. В расчетах приняты во внимание гигиенические нормы комфорта,предъявляемые к параметрам приточного и внутреннего воздуха,потенциальные возможности установок ПИО.Проведены статистические исследования зависимости теплоотвода из помещения с применением установок ПИО от метеорологических факторов.Для этой цели бчли использованы средние за летние месяцы ежечасные данные многолетних ( 1966-1970гг.) метеорологических наблюдений для характерных. пунктов Туркменистана.Результаты расчетов в виде обеспеченности заданных значений удельного .теплоотвода представляется на рис. 1..

Гушгы

Репетек Мары

Чардаев

Керки Ашгабат

-- Дашховуз

Гызыларбат Небитдаг

О * * 3 1 5

Рис.Г. Обеспеченность заданных значений теплоотиода из помещения при прямом испарительном охлаждении воздуха.

Рис.2. Распределение безразмерной температуры 9Л л относительной влажности % воздуха по толщине ораяаемого слоя.

Из графиков, приводимых на рис.1, следует, что обеспеченность удельного теплоотвода из помещения величиной 1ккал/кг (4,19 кДж/кг) для большинства районов Туркменистана составляет более 95%.В более сухих районах процент обеспеченности высок даже для более высоких значений удельного теплоотвода.

В расчетной практике для. анализа режимов работы установок и систем кондиционирования воздуха (СКВ) широкое применение получили методы графоаналитических расчетов с построением режимов изменения параметров Воздуха на термодинамической диаграмме (1-(1-диаграмме влажного воздуха).Однако этот метод определения параметров воздуха является .трудоемким и не всегда удобным. Это особенно отчетливо проявляется при анализе суточных режимов работы установок и СКВ. Современные методы термодинамического анализа с использованием промышленных ЭВМ требуют наличия математических зависимостей между параметрами, характеризующими состояние влажного воздуха.Такие зависимости позволили бы выразить интересующие нас параметры через известные параметры воздуха. Учитывая важность этого вопроса, нами получены 'ибо'ленные формулы для расчета влагосодержания и относительной влажности воздуха,значения которых оказывают решающее влияние на эффективность режимов испарительного охлаждения:

Ч;]} • . . 111

* " ' ' •

' V ■

где • .. . .

А,—2065.7Г97', Д,=13282£Я; 0-/0";

А< = 5Н029.21; Т„=(тТ„)/2; В,=Ш52094; &^-0.5И3653; Ри„(фА.+.^Т*;

« ' 1*4

... -

При этом влажный воздух принят как идеальный газ,а эксперименталь

- и -

ные значения давления насыщенных водяных паров в интервале температур 10-50*С представлены нами в виде следующих аппроксимационных Формул: ■ ■

Рня«Я74-0.85191*0Л732^, чм.ртст. , « . <« Рп*г.1№ +0.7355МЬ -0М9Шг*

МНРТ.СТ. <4>

Отклонение расчетных значений . вычисленных по этим формулам, от его экспериментальных значений не превывает соответственно 7,68 и 0,65%.

Формула (1) позволяет по заданным значениям Т . Т* и Ц определить влагосодерхание воздуха.Если значение А .найденное с помощь»

диограммы влажного воздуха,принять за истинное,то максимальная овибка,допускаемая при расчете с1 по формуле (1),не превышает 1,82.

Для получения аналитического ревения дифференциальных уравнений описывающих тепло-и массоперенос в установках испарительного , охлаждения целесообразно представить Формулу (2) в линейном виде.С . этой целью нами произведено разложение выражения для Цъ) в ряд Тейлора р окрестности температуры воды ^.находящейся в контакте с воздухом.Ограничиваясь первыми двумя членами ряда Тейлора,после несложных выкладок имеем:

где ¡0 Ь

■ »-я-КпИЛ . . г. й р-'^Ы *': Р&(к)- т г./1 тг&ы •

Формулы С2Э и (5) применимы для расчета относительной влаанос-ти воздуха в орог?мом (влажном) канале.Допускаемая погрешность . при расчете у по этим формулам не превывает 82.

При "сухом" охлаждении воздуха (с1=сом1) для расчета относительной влажности можно использовать известную форкулу.

(б)

При прямом испарительном охлаждении (адиабатном увлаянении) воздуха происходит процесс тепло-и массопереыоса при непосредственном контакте.воздуха с постоянно рециркулирующей водой.В результате этого процесса явное тепло воздуха затрачивается на испарение во-ды.что обуславливает снияение температуры воздуха и повышения его влагосодераания.Эти установки выполняится в виде Форсуночных камер орошения или орошаемых слоев насадки.

Уравнения.сохранения тепла и массы для элементарного объема орошаемого слоя насадки представляется в виде.'

(?)

где

М_ С,и . Эб»

Ч" Л Ц '

Система уравнений (7) интегрируется при следующих граничных условиях: '

> (¿и*^. при , ■

Ц'го ПРИ 4*0 , ' (8)

Г.РИ , •

где Г . !

М».{и^ч.-иф^.ан^Л,,

Поскольку прямое испарительное охлаадение-это 1 адиобатический процесс охлаядения и -увлаанения воздуха,поэтому за температуру воды t^t, принята температура воздуха по мокрому термометру.

Аналитическое решение системы (7) с граничными условиями (8) получено с применением преобразования Лапласа по безразмерной координате ^ - .

МР

I, Ь ■ЗД-шК '

О)

где м(П1)=11ц[А.(вигШ«й;(Л-еи,Р,«'АгА,Га , .

Уп, - положительные корни транспндентного уравнения ..

ГЬ,Г+1Ь?0 Ш)

Корни трансцендентного уравнения (И) .найденные для различных значений N0.,. приводятся в приложении диссертации.

С целью проверки точности описания формулами (Э) реального процесса тепло- и массопереноса,происходящего при ПИО воздуха в орошаемых слоях насадки.были проведены расчетные исследования по определению распределения температуры и вданности охлааденного воздуха по толщине орошаемого слоя. При этом необходимые данные о производительности и геометрических размерах установки заимствованы из примера расчета по проектированию установки ПИО с оропаемой насадкой, приводимого в работе профессора Кокорина 0.Я.Массовая скорость воздуха в аивом сечении слоя заполнения определена по эффективной по- . розности. Результаты расчетов представлены на рис.2. Как видно из. рисунка,расчетные значения 08 и в различных толщинах орошаемого слоя соответствуют реальным условиям работы установки ПИО.При этом относительная влааность воздуха определена по формуле (6),с использованием расчетных значений (¿4,вычисленных по формуле (10).

Сопоставление расчетных и экспериментальных значений 6« и У, после орошаемого слоя насадки приводится на рис.За.Для этого были использованы геометрические характеристики опытной установки ПИО, созданной автором, и результаты её испытания.Как видно из рисунка, согласованность результатов расчета с экспериментом удовлетворительная. Максимальные отклонения между опытными и расчетными значениями температуры и. относительной вланности воздуха не превышают Ш. . ".. . * '

Проведены также- расчетные исследования по определению оптимальной толщины орошаемого слоя устанобки ПИО.Остановлено,что при ■ использовании в качестве насадки древесной струяки толщину ороиаемого слоя целесообразно принимать в пределах 50-100мм (см.рис.36). В этом случае-необходимая глубина охландения воздуха достигается при предельно низком аэродинамическом сопротивлении.Полученный вывод имеет важное практическое значение при создании установок ПИО, и он согласуется с рекомендациями профессора Кокорина 0.Я.,полученными на основе экспериментальных исследований.

- '1.4 -

, 6 Л/и,2

ПО

■60

0.6.

0.4-1

---------'^5*0.1* ■

}р:0.Ь75к03ам* 6,'ХО/г/Ь &=№*г/ч

£, -0.052

Лы, 1,5

40

в 40 12 Н /6 18 %иас

Рис.3. Распределение температуры и относительной влажности воздуха по времени после орошаемого слоя насадки: . ' а) сравнение расчета а результатами эксперимента; б) расчет для различной толщины орошаемого слоя.

' - - ; ■"..-,.

Формулы (9) и (10) были использованы также для расчета оптимальных значений скорости воздуха на фасадном сечении орошаемого слоя и объемных долей насадки в слое (рис.4а.и 46. ¡.Согласно рас-' чету оптимальные значения этих величин соответственно составляют 0,4-1м/с и 0,052-0,082,что согхлсуптсЛ с результатами экспериментальных исследований.

С цельв получения надежных рекомендаций по практическому при- ■ • менению установок (ПИО). помимо расчетных исследований, проведена масса экспериментальных исследований в натурных условиях в период с 1970 по 1976гг. ,1980-81.,1989-ЭОгг,Эти исследования проводились в основном в летние месяцы.Результаты экспериментальных исследований установки ПИО с орошаемым слоем насадки из древесной струнки для характерных летних дней представлены на рис.5 (а и б¡.Удельная хо-лодопроизводительность установки ПИО в эти дни в среднем колебалась в пределах 4,2-5,9 кДя/кг.что согласуется с расчетом.

Результаты многолетних опытных и расчетных исследований показывают,что установки ПИО с успехом могут быть использованы для сниае-ния перегрева зданий,а в некоторых случаях и для обеспечения требу-, емых условий микроклимата в помещениях.Однако при значительных теп-, лосодержаниях наружного воздуха и тепло-и влаговыделениях в охлаждаемых помещениях достижение комфортных условий с применением этих установок невозможно.

Таким образом,одним из первых условий приемлемости ПИО для кондиционирования воздуха является то,что теплосодержание наружного воздуха должно быть ниже,чем теплосодержание внутреннего воздуха.отвечавшее комфортным условиям ( Ьдн =26*С, =58,6 кДж/кг ¡..Немаловажное значение имеет также вопрос,насколько теплосодержание, наружного воздуха должно быть ниже,чем теплосодержание внутреннего воздуха,так как от этого будет зависеть кратность воздухообмена.На этот счет нет конкретных рекомендаций.Проведенные'нами расчетные и.опытные исследования показали,что при удельном теп-лоотводе из помещения =1,5 ккал/кг (.6,3 кДк/кг),условие комФорта в жилых помещениях в климатических условиях нашей страны достигается при^ кратности воздухообмена 8-14 обм/час.Для этого необходимо,чтобы 1/щ>^52.4 кДя/кг.Поскольку обработка воздуха в аппаратах ПИО происходит' при постоянном теплосодержании,то они применимы для обеспечения комфортного микроклимата при соблюдении условий-' ¿н^ 52.4 кДж/кг.Принимая это во внимание,нами на основе анализа средних ежечасных многолетних метеорологических данных ( 1961-1984гг.) для г.Ашгабата установлено,что число часов с теплосодержанием на-

а)

Рис.4. Распределение температуры и относительной влажности охлажденного воздуха по времени:

а) для различных- значений скорости воздуха на фасад'. \ . • ном сечении; " ' -

' б) для различных значений объемных долей насадок в слое.

%х

еа ss

50

45

40

t:c

35

и

30

Дч flu

2S f Т—1

►

L

20

л "

/5 ■ . .....

42

38

34

30 26

t:c

гг <s

X

/ \

/

"¿V / *

—• . Ьпя

В Ю п 14 /6 Г,час з /о 12 14 46 С,чае

а) ' 6)

Рис.5. Результаты испытания установки прямого испарительного

охлаждения воздуха. -

0.9

о.г

07.

.0.6

о?

0.3

0.9

<.о ojg,:

Рис.6. Зависимость эффективностей испарительного охлаждения основного В0 и вспомогательного Еа потоков воздуха от соотношения воздушных потоков -С =&а/'&о при =*15.

. - Ib

ружного воздуха 52,4 кДк/кг в июне 484,в июле 290,в августе 454. Отсюда следует,что процент обеспеченности заданных условий микроклимата в помещениях при применении установок ПИО в июне 67'/. в июле 402 и в августе 61 У..

В этой же главе приводятся результаты расчетных и эксперемен-тальных исследований по определению возможной глубин« охлаждения воды в открытом бассейне и в градирне.Установлена возможность охлаждения воды в открытом бассейне или в градирне в ночное время летних месяцев до 17-20*С.которая путем аккумулирования может быть • использована в дневное время в системе панельного охлаждения.В данной главе представлены также результаты расчетных исследований,посвященных выявлению эффективности различных схем водоохладительних установок;

Глава II. АНАЛИЗ И ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭФФЕКТА КОСВЕННОГО ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ В УСЛОВИЯХ СУХОГО МАРКОГО КЛИМАТА

Для увеличения глубины испарительного охлаждения воздуха весьма перспективны схемы косвенного испарительного охлаждения (КИО), где отвод тепла от потока воздуха к воде, охлаждаемой испарением, производится .через стенки теплообменника.Для КИО характерно'участие в процессе переноса тепла и массы двух потоков воздуха: основного охлаждаемого потока (0П1, от которого отводится тепло через разделяющую стенку теплообменника'к воде, и вспомогательного пото- • ка (ВП) воздуха, обеспечивающего испарительное охлаждение воды.Начальные параметры обоих потоков воздуха, как правило,равны,так как для испарительного охлаждения воды обычно используют наружный воздух, имеющий более низкую температуру по мокрому термометру,чем влз-дух в помещениях. Процесс охлаждения во'цуха при КИО протекает при постоянном вла^осодержании и с уменьшением его температуры по мокрому термометру,тс есть уменьшением естественного предела испарительного охлаждения.

Анализируя работы, посвященные исследованию процессов тепло-и массоперечоса, происходящих в аппаратах КИО,замечаем,что они в основном носят экспериментальный характер.Теоретические работы,посвященные этому вопросу; немногочисленны, что можно объяснить сложностью процессов,происходящих в изучаемом объекте.Зти работы обычно основываются на решении интегральных уравнений, составленных на •основе законов сохранения тепла и массы и нахождении конечных параметров обменивающихся сред, при-заданных эффективностях испарительного охлаждения воздушных'потоков., числе единиц переноса теп-

ла , соотношения потоков.В работах,где процессы тепло-и массопере-носа- описываются системами дифференциальных уравнений,как правило, не учитываются или геометрические характеристики теплообменника, рассматриваемого в виде плоской пластины, или влияние начальных параметров обменивавшихся сред-н^ процесс тепло и шссопереноса, а в некоторых исследованиях не принимаются во внимание оба эти фактора.При этом следует отметить возрастание влияния последнего фак-г тора на процесс тепло- и массопереноса с увеличением температурного напора на границах.Работы, связанные с натурными испытанием установки (КИО), такке недостаточны.Опытные и теоретические исследования панельного охландения помещения с использованием воды, охлажденной испарением, практически отсутствуют.При этом температура воды, используемая в качестве хладоносителя, будет зависеть от параметров наружного воздуха. Поэтому представляет интерес изучение влияния этого обстоятельства на стабильность охлаждения помещения. Эти и некоторые другие вопросы составляют содержание данной главы.

Термодинамический анализ работы установок КИО показывает.что эффективность их, применне'ния пренде всего зависит от параметров наружного воздуха.В связи с этим были проведены теоретические исследования по выявлений' характера зависимости реаимов косвенного ис- ' парительного охлакдения от параметров воздушных потоков,участвующих в этих процессах тепло- и массопереноса.Цель исследования - по возможности максимально устранить имеющиеся .недостатки ранее известных расчетных формул с учетом гидродинамических условий формирования воздушных потоков и жидкости, эффективной теплопроводности и теплообмена на границах . . .

В установлении гидродинамических условий движения жидкости и воздушного потока через насадочный слой вланного канала существенное влияние оказывает характер распределения площади живого сечения по объему аппарата. Для количественной оценки этой площади используем, понятие просвета"у , введенного Л.С.Лейбензоном,определяемое как Отношение площади живого сечения к её максимально возможному значению.Для количественной оценки интенсивности обменных, процессов на границе раздела фаз твердая частица - планка жидкости или твердая частица - воздушный поток,воспользуемся понятием удельной поверхности [&,„). определяемой поверхностью твердых частиц, находящихся в единице объёма насадки.

Математическая модель совмещенной установки КИО,приводимая ниже,учитывает геометрические характеристики установки и теплообмен на её границах .поперечнеточное двикенке основного и вспоиогатиль-

где

С± - ^»и - . Л/„ - ¿1^1 , Л. -¿¿1 .

АСмгГ ' '

К1, •¿я

=4— ' С ^■^■е^-сс»-¿х ^ ^ ^ <

- ^

Г—Т—с > £г.-/-£т~£„ » 0в=х

б."

- &

Система уравнений (12) с граничными условиями (13) была решена

(12)

ного потоков воздуха,изменение температурно-влажностных параметров этих потоков воздуха соответственно вдоль сухого и влажного кана-лов.противоточное движение вспомогательного потока воздуха и орошающей воды во влажном канале,.

Уравнение теплового баланса для элементарного объема теплообменника НИО имеет следующий вид:

= в.- Ва- -

Граничные условия:

тН ,

§^'•0 ПРИ ♦

ж

д П

(13)

с использованием преобразования Лапласа по безразмерным координатам и£.Получены следующие формулы для расчета распределения температур и влавности воздушных потоков :

...

в, +i- к i iij'i^- к;,-»/'

cLasdH*{cLt'dM)eXP(C'li} ,

где ifKi-^wi-u,)], .

и ^-положительные корни трансцендентных уравнений Uq-i&dM.

-собственное значения задачи (12),определяемое выражением

Корни трансцендентных уравнений (17) и (18) для характерных значений критериев Кирпичева С К i ,Ki, ,K.it ) приводятся в приложении диссертации. ' .

Безразмерные параметры, входящие в систему (12) flt , flt. В,, Ва, Ki ,Кi, ,Kij . учитывают геометрические характеристики теплообменника косвенного испарительного охлаадения и теллофизические параметры обменивавших сред. Поэтому полученное реаение системы (12).'в виде формул (14-16) имеет болыае возмоаности для расчета распределения параметров 9, , 9t .и воздуха после охлаждения в аппарате КИО.

На рис.б приводятся экспериментальные изменения эффективности испарительного охлаждения вспомогательного £.(кривая 1) и основно-

(15)

(16)

(17)

(18)

го (кривая 3) потоков воздуха в зависимости от соотношения потоков, полученных Л.Пес :одом.Там же для сравнения приводятся расчетные кривые ^(кривая 2) и £» (кривая 4),полученные с использованием математической модели (12).Как видно из рис.б,согласованность расчетных и экспериментальных кривых для и .хорошие.Это является подтверждением приемлемости предлагаемой математической модели для расчета распределения температурно-влааностных полей воздуиных потоков аппаратов НИ0. . ;

Используя формулы (14-16) с применением ЭВМ, были исследованы также распределения температуры и относительной влажности воздуха вдоль и поперек сухого и влажного каналов, те юобменника КИО, В расчете бнли использованы геометрические характеристики установки К.И.Рженииевского (эти данные приведены в диссертации). Параметры основного и вспомогательного потоков воздуха на входе установки принимались одинаковыми и равными: Ь,*Ьв- *35.1*е,ч,* V»-Л-ля расчета температуры воды во влажно* канале была использована змприческая формула, предложенная М.Я.Раякои. применимая для любых типов совмещенных аппаратов КИО.Поскольку процесс охлаждения воздуха в сухом канале происходит при й=сопз1, поэтому относительная влажность, основного потока воздуха после охлаждения в установке была подсчитана по заданному начальному значению (Ьсо!Ы и по текущему значению бо^»^) (см,формулу 15) , по формуле (6). Расчет относительной влажности 1{л во влажном канале произведен также по формуле (Б),с использованием расчетных значений 9в и подсчитанных по формулам (14) и (16). ■ .

Характер распределения, температуры и относительной влажности ^„ воздуха вдоль; сухого канала представлен .на рис. ?а> а по яысоте установки в различных сечениях ^ - на рис-,7б.Из рис,7а следует,что в принятоы-з расчетах диапазоне значений числа Кирпич-ева К1. влияние последнего на бви 4/0 слабое.особенно при больших значениях К1,' ■. Изменение в, и ца выходе установки при изменении Щ. от 0,5 до 5.5 составляет соответственно 7 и ИХ.При меньших значениях *(» наблшг'ется более интенсивное охлаждение основного потока воздуха вдоль сухого канала,а следовательно,и увеличе-. ние его относительной влажности. На'распределение температуры 9, и относительной влажности У,, по.высоте установки (рис.76) определенное влияние оказывает теплообмен на её нижней границе.Интенсивность теплообмена на нижней границе установки зависит от температурного напора между основным и вспомогательным потоками воздуха, который по мере удаления от входа сухого канала повышается. С приближением

Рис.7. График распределения &е я % : а) вдоль сухого канала при ц = I; St. == 0,025; Kit = Kit = 0,5; б) поперек сухого канала (по высоте установки) для-различных значений ^ при Л„ = 0,025; Kl = Kiz= 3-

к верхней границе установки, то есть к полоаению £ =1,влияние теплообмена на нивней границе аппарата на температурной влавность I/» ослабевает, что выражается некоторым понижением и повышением % на этом участке. Характер распределения ft> и </. по высоте в различных сечениях примерно идентичен.они отличавтся друг от друга лишь количественно.

Расчетные исследования характера распределения температуры 0» и относительна влажности Цл воздуха во влажном канале по направлении двиаения воздукных Потоков проведены с использованием формул (14),(16) и (б).Расчеты проводились для постоянных значений S*r-=0,045, =0,035. *»• г 3. При определении изменения 9& и I/* вдоль безразмерной координаты £ принималось AW - =0.1 и 5,1, а вдоль координаты / - Ar = "Mb* =0.1.Результаты расчета приведены на рис.0 (а,и 6).Наиболее интенсивное изменение параметров вспомогательного потока .воздуха &ь н ¡fr наблюдается по направлению £ .причем эти изменения особенно заметны при малых значениях Ar = = Nu4 =0,1 С см', рис. 8а),Как видно,при far - Hu» =0,1 и 5.1 относительный разброс в значениях 9Л и У* в конце теплообменника (при

- i) соответственно состаляют 4.3 и 5,2/£. Из рис.86, следует, что влияние изменения теплообмена на границе на величины В а и lft особенно сильно на начальном .участке безразмерной координаты j , причем изменения 9g и if6 ка этом участке тем сильнее, чем блике значение безразмерной координаты £ к единице.

На рис.З(а.б) представлен характер изменения параметров воздушных потоков § , Ц и Е на выходе установки в зависимости от числа Рейнольдса Ни - основного потока для фиксированных значений_числа Рейнольдса вспомогательного потока.Для расчета P'.if и Е были испс кованы формулы (6),(14-16),Как видно из рис,9,при эффективность испарительного охлаждения воздушных потоков, а такае их относительная влажность приблинавтся к своим максимальным значениям.Для заданного значения fU» =const с увеличением fUe,Tp есть с уменьшением соотношения потоков Яе, /Я*, .значения параметров - £ и У такзе уменьшаются.Безразмерные температуры потоков В0 и В6 при Ri*-* принимают минимальные значения и с ростом <?«0 возрастают,

Экспериментальные исследования работы установок КИО проведаны в летних-условиях г.Ашгабата.Они показали (рис.10а,106) возмоаность понижения температуры воздуха в летнее время с применением КИО до 24-2?'С,'Это хорошо согласуется с результатами расчета. При работе установки КИО по регенеративной, схеме,' как показывают результаты йкеперилентов.возмоано понивение температуры .воздуха еще на 2-3'С.

а)

а) по направлению потока при К.1 - 3, у = I ; '

б) в поперечном направлении потока.при л'аг = л/аи = 0,1.

: - 28 - \.л

Проведена также серия опытных исследований по применении панельной системы охлаждения помещения с использованием воды.охлаж-денной испарением,Наибольвий эффект получен при круглосуточной работе системы по схеме градирня-панель-градирня (рис, Ш. Как видно из рис,11,в опытные, дни температура воздуха в охлаждаемом помещении в среднем поддерживалась на уровне 25-26'С, что на 5-6*С ниже температуры воздуха в неохлакдаемом контрольном помещении. Улучшение радиационного теплообмена человека с окружающей средой за счет понижения температуры ограждающих конструкций является достоинством этой системы охлаждения.Однако, невозможность обеспечения требуемой нормы воздухообмена в помещении является её недостатком. Указанный' недостаток системы устраняется на предложенной автором схеме радиационно - конвективной системы кондиционирования воздуха (рис.12).Она работает следующим образок:в дневное время,когда 21'С„часть воды циркулирует по схеме градирня -панель - градирня.а другая часть по схеме градирня-поверхностный теплообменник-градирня Вода,подогретая в потолочной панели 4 и в поверхностном теплообменнике 3 .возвращается в градирни 2 для повторного охлаждения.Небольшая часть охлажденного в поверхностном теплообменнике свежего воздуха подается в помещение для поддержания в нем санитарной нормы воздухообмена,а"его основная часть используется для охлаждения воды в градирне,а затем для охлаждения перекрытия помещения,подавая его через чердачное пространство.В ночное время градирня в основном работает в режиме аккумулирования холодной воды.Через панель циркулирует ливь- небольшая часть воды,так как тепловая нагрузка в помещении в это время суток небольшая.Б неблагоприятные для работы градирни дни, когда Ь„„> -.21 'С,аккумулированная вода с температурой используется в' качестве хладоносителя по панели и поверхностного теплообменника .и возвращается в аккумулятор 5.

Глава 111..ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНЙЛЙЗ И ОПЫТНЫЕ "ИССЛЕДОВАНИЯ . . . ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕШОВ ШГ0СТ9ПЕНЧЙТ0Г0 ИСПЙ-'РИТЕЛЬНОГО ОХЛАВДЕНИЯ ВОЗДНХЙ .

В данной главе .приводятся результаты расчетных исследований по определении зоны эффективного применения ДИО. в летних климатических условиях Туркменистана,Для расчета были использованы многолетние метеорологические данные для июля (за период с 1960 по 1984 гг) По эффективности применения ДИО выделены три группы районов(рисЛЗ) К первой группе относятся наиболее сухие районы с влагосодернанием ■ . =4-8,7 г/кг и теплосодернаниек 1Н =33,5-56,6 кДж/кг СБай-раыалиДагтабаззр.Репетек.Гуигы и'близлежащие к ним районы).В этих

охлаждения помещения при круглосуточном циркулировании воды по схеме градирня - панель - градирня.

-■зо-

* 5 6 7 I 3 <0 Н - 12 о Ы

Рис.13. Зоны эффективного применения установок испарительного охлаждения воздуха на I ~с1 диаграмме.

районах ДИО обеспечивает понижение теплосодержания приточного воздуха до 4^,8 кДж/кг,что отвечает даже наиболее жестким требованиям комфортного кондиционирования воздуха.Ко второй группе относятся районы с =7,5-11г/кг и ¿я -46,1-61,2 кДж/кг (Ашгабат, Чарджев.Дашховуз и близкие к ним по климату районы).Б этих районах ДИО способна снизить теплосдержание приточного воздуха до 41,9-54,5 кДж/кг.Это несколько выше,чем требуемое по СНИП-у значение теплосодержания приточного воздуха (44,8 кДж/кг).На наш взгляд,это требование, предъявляемое к параметрам приточного воздуха,поедставляется жесткий для применения установок испарительного.охлаждения.Автором на основе расчетных и опытных исследований установлено,что для достижения условий комфорта достаточно иметь приточный воздух с параметрами ¿'/гр412,5 ккал/кг (52,4кДж/кг ).Это заметно расширяет зоны эффективного применения установок ДИО.Условие 1-л(«52.4 кДн/кг обеспечивается в районах с влагосодераанием воздуха Юг/кг.Обеспеченность заданного параметра охлажденного воздуха после ДИО рассчитана нами на примере климатических условий г.Ашгабата с использованием средних ежечасных метеорологических параметров наружного воздуха для летних месяцев 1960-1984гг.Согласно этому расчету обеспеченность 52,4 кДж/кг с применением ДИО в ипне-97%,в июле -81%. в августе - 99%. В третьи группу входят районы с влагосодераанием 10-13,5г/кг,и теплосодержанием 54.5-69.1 кДж/кг (Небитдаг.Гызылар-бат и близкие к ним по климату районы ).В этих районах ДИО воздуха может быть использована лишь для улучшения температурного режима помещения. .

Теоретическое рассмотрение процесса тепло- и массопереноса в совмещенной установке ДИО сводится к совместному решению математических моделей для косвенного и прямого испарительного охлаждения воздуха. Сложность применения этих моделей для расчета темпера-турно-влажностных полей в установке ДИО связана с трудностями определения температуры воздуха по мокрому термометру после НИО, которая принята нами за температуру воды в этой ступени.Для нахоя-дения ¿чки была использована аппроксимационная формула для теплосодержания влажного воздуха,предложенная И.Оринецким и В.В.Вычу-каниным.Сначала по расчетным значениям и ^„.вычисленным по математической модели (12),было определено .Используя найденное значение 1** и принимая Ц =1,находим . В расчетах по математической модели ДИО были использованы геометрическ!..- характеристики и производительность установки ДИО,испытанной автором в условиях г.Ашгабата.Сравнение результатов расчета.с экспериментом пека-

зывает,что они удовлетворительно согласуются.

Испытание установки ДИО было проведено в летних условиях г.Ашгабата в период 1976-1990гг.Результаты испытания показали возможность стабильного понижения температуры наружного воздуха с применением ДИО до 19-21 "С.В более сухие дни,которые являются характерными для летних условий Туркменистана,охлаждение воздуха в установке ДИО были ещё более глубоким. Опытные испытания работы установки по регенеративной схеме ДИО показали возможность дальнейшего понижения температуры приточного воздуха.Это означает, что в условиях сухого варкого климата вопросы кондиционирования воздуха, применительно к многим объектам,могут быть разрешены с применением ДИО.

Результаты расчетных и экспериментальных иследований позволили автору разработать принципиально новые схемы установок двухступенчатого и трехступечатого испарительного охлаждения воздуха с водяными аккумуляторами холода.Отличительными особенностями этих установок являются возможность регулирования температуры воды в водяном аккумуляторе холода и поддержание её на стабильно низком уровне,что связано с повышением надежности работы установки.

Приведенных выше математических моделях аппаратов испарительного охлаждения воздуха температура воды принята постоянной и равной температуре мокрого термометра,контактируюаего с ней воздуха.Такой подход не приемлем для градирен. Кроме того, в них не учитываются нестационарность процесса тепло- и массопереноса.

С учетом вышеизложенных замечаний математическая модель тепло-и массопереноса в трехпоточных водовоздухоохладителях испарительного охлаждения можно представить в следующей обобщенной форме:

V I- т о у

При составлении математической модели (20) теплосодержание влажного воздуха выражалось по формуле С.Дж.Палапевского.Л.М.Джид-жи.С.Вейнбаума:

Для конкретного типа аппарата испарительного охлаждения математическая модель (20) используется соответствувщими начальными и граничными условиями.Так, например,применительно к поперечноточной градирне её можно представить в следующей Форме:

ьЦЯГ'&Ш-АЬ->

Граничные условия:

Ь^Ьв, п.и Т-0 у аг* Х-0 ,

tи, п»и Г'О, = ми Х=0 ,

К' л'» ^»¿„Д^ ««

Л,-¿а, пи* ?, (1-с1ан (с) лт

(22)

(23)

Система (22) с граничными условиями (23) решена численным методом.Необходимые для расчета данные получены из конкретного типа градирни, предложенной профессором 0.Я.Кокориным.Результаты показали,что расчетные значения температуры веды .полученные по математической модели, хорошо согласуются с их опытными значениями,а температура воздуха на выходе градирни находится в соответствии с реальными условиями её работы.

В данной главе приводятся также результаты сравнительных расчетов по оценке годовых энергетических заГрат предлагаемой нами СКВ, основанной на ДИО воздуха ,с широко используемой в промышленности СКВ с холодильной машиной.Установлено.что достигаема" годовая экономия электроэнергии от внедрения в производство предлагаемой СКВ составляет 62Х.

. - 34 -

Глава 1и. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ КОМБИНИРОВАННЫХ СИСТЕМ ДЛЯ КОМФОРТНОГО КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ

При больших влагосодерканиях наружного воздуха и высоких теп-лонапрякенностях в помещениях целесообразно использование для кондиционирования воздуха солнечных холодильных установок, имеющих лучшие энергетические показатели по сравнению с холодильными машинами, использующими электрическую энергию.Среди них наиболее простой и энергетически эффективной схемой охлаждения воздуха является абсорбционная солнечная холодильная установка с открытым плоским регенератором раствора САСХУ).разработанная профессорами А.Какаба-евым и А.Хандурдыевым.Вопросы дальнейшего усовершенствования работы АСХУ путем максимального использования природно-климатических особенностей районов сухого варкого климата представляются актуальными.Этими вопросами являются следуюцие:расчетное и экспериментальное исследование возможностей комбинирования АСХУ с испарительным ох-лавдением воздуха;разработка и развитие принципиально новых подходов к проблеме использования солнечной энергии для. кондиционирования воздуха,а именно разработка и исследование солнечно-испарительных установок без холодильных иакин;разработка и расчетное исследование устройств для улавливания и применения солнечной энергии длй нагрева воды.Решение этих вопросов составляет содержанию четвертой главы диссертации.

Разработанная нами схема АСХУ с оросительной камерой (с мокрым воздухоохладителем) представляет собой комбинированный вариант АСХУ 6' ПИ0 воздуха.Она способна работать круглосуточно.В дневное время охлаждение производится за счет холода,вырабатываемого солнечной холодильной установкой и увлажнения воздуха,а в ночное время,когда энергия солнечной радиации равна нулю,путем ПНО воздуха.Эффективность работы комбинированной установки в режиме ПИО гарантируется пониаением темпеоатуры и теплосодержания наружного воздуха в ночное время.Анализ многолетних метеорологических данных и результаты опытных исследований показывают .что солнечная холодильная установка имеет максимальную холодопроизводит1ельность примерно в полдень,а в это время теплоотвод из помещения за счет ПИО воздуха наименьший.В утренние и вечерние часы холодопроизводительность солнечной холодильной установки уменьиается.а теплоотвод за счет РИО воздуха увеличивается.Таким. образом/совместные действия солнечной и испарительной части установки удачно дополняют друг.друга и позволяет в значительной степени сглаживать суточный график теплоот-

вода из охлаждаемого помещения.

Удельная хол^допроизводительность солнечных холодильных установок с сухим и мокрым воздухоохладителями ,а следовательно, и эффективность их работы,как и в случае применения установки ПИО,зависят от значения метеорологических параметров и^н ) окружающего воздуха,которые имеют случайный характер' изменения.В связи с этим,проведен статистический анализ зависимости удельных холодопроизводительностей (холодопроизводительность отнесенная на 1 м* поверхности гелиорегенератора) солнечной холодильной установки ($1) и её комбинированного с испарительным охлаждением варианта ($) от метеорологических параметров атмосферного воздуха (формулы для расчета удельных холодопроизводительностей и ^ ,в зависимости от метеорологических параметров,приводятся в диссертации).В расчетах ' были использованы средние летние ежечасные метеорологические данные ( 1966-1970гг) для различных районов Туркменистана. 1Ь результатам расчета был определен процент обеспеченности заданных значений удельных холодопроизводительностей ч и ? .которые представлены на рис.14 (а,б).Как видно из рисунка, для большинства рассматриваемых районов процент обеспеченности (V ) удельной холодопроизводи-тельности у комбинированной солнечной холодильной установки более высокие.Достоверность проведенных статистических исследований подтверждена результатами опытов (приводятся в диссертации).

Несмотря на указанные преимущества солнечной холодильной" установки с оросительной камерой, в ней не полностью используются все возможности методов испарительного охлаждения,С целью максимального использования климатических особенностей районов сухого жаркого климата и экономии холода.вырабатываемого солнечной холодильной установкой,автором предлагается следующая наиболее перспективная схема сочетания солнечной холодильной установки с установкой двухступенчатого испарительного охлаждения с водяным аккумулятором холода (рис.15).В сухие дни в дневное время установка работает а режиме ДИО.а в ночное время-в режиме ПИО воздуха в адиабатическом увлажнителе '.При. этом градирня 26 используется для охлаждения и аккумулирования холодной воды в аккумуляторе 37.Аккумулированная вода в дневное время может быть использована в качестве хладоносителя по теплообменнику 23 в целях увеличения глубины охлагдения кондиционируемого воздуха.В такие дни,когда ДИО обеспечивает требуемое понижение температуры приточного воздуха,холодильная «сть установки работает в режиме аккумулирования холодной воды в аккумуляторе 38.Вода из аккумулятора 38 подается в испаритель В. охлаадаегся и

~*~Гушгы __о—Репетек

—*-Марь! . —о-Чардасев

ьдо

—Ашгабат 53' ---Дашховуз

"^^Гкэыларбат ^-«-Небитдаг

500 о'££22. г'М'цае

—Гушгы —о—Репетек —х— Мары

Чарджев -*-*- Керки -о-Ашгабат —-Дашховуз

Гызыларбат » —о-Небитдаг В?

ч ¡й,

Рис Л4. Обеспеченность заданных значений удельной холодопроиэводительности солнечной холодильной установки (а) и её комбинированного с ороситедьной камерой варианта (б).

тДШШие води

I

39

Рис.15. Комбинированная солнечная холодильная установка,с двухступенчатым испарительным охлаждением воздуха.

РисЛб. Солнечно-испарительная установка для кондиционирования воздуха.

возвращается в аккумулятор 38.Охлаждение воды в испарителе 6 происходит за счет поглощения её паров раствором в абсорбере 5 (система абсорбер-испаритель находится в вакууме ),а для регенерации раствора используется открытая наклонная поверхность гелиорегенератора 1.

Во влажные дни,когда испарительная часть не обеспечивает требуемо: понижение температуры приточного.воздуха,в работу подключается холодильная часть установки.Таким образом, расход холода, вырабатываемый холодильной частью, значительно сокращается за счет применения ДИО ,что связано с уменьшением её габаритных размеров,а следовательно .капитальных и энергетических затрат.

Автором предложены тайме различные варианты солнечных устройств для нагрева воды к солнечно-испарительных" установок для кондиционирования воздуха,новизна которых защищена авторскими свидетельствами на изобретения. Один из вариантов солнечно-испарительной установки представлена на рис.16. Основное преимущество этой установки перед АСХУ состоит.в том,что в ней отсутствует холодильнзе звено (система абсорбер-испаритель).Благодаря этому схема установки сильно упрощается.Наружный воздух предварительно охлаждается в поверхностном теплообменнике 10 косвенного испарительного охлаждения, а затем последовательно осушается концентрированным раствором хлористого лития в сорбционном осувителе 2 и охлаждается в адиабатном увлажнителе 3/ Регенерация раствора сорбента производится на гелиорегенераторе 16 под воздействием солнечной радиации и при атмосферном давлении.Благодаря предварительному осушению воздуха в камере 2 обеспечивается достаточно глубокое охлаждение его в адиабатном увлажнителе 3.Установка способна обеспечить понижение температуры наружного воздуха от 35-40'С до 13-15"С.

ГЛАВА 0. РАЗРАБОТКА,СОЗДАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМУ КРУГЛОГОДИЧНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ.СОЛНЕЧНОЙ,ЭНЕРГИИ.

Обычно для технологического кондиционирования требуется охлажденный воздух с достаточно низкой температурой (12-14*С), причем в большинстве случаев возникает необходимость обеспечения регулируемого микроклимата в кондиционируемых помещениях. Так обстоит дело, например,при выращивании шампиньонов.Для выращивания шампиньонов в условиях сухого жаркого климата Туркменистана целесообразно разработать малоэнергоемкув круглогодовую СКВ,работающую на основе без-катенких методов охлаждения.Разрешению этого вопроса,имеющего важное народно-хозяйственное значение.посвящаются материалы этой главы.

Язи решения поставленной задачи проведен анализ годовых изме-

нений температуры грунта в различных глубинах,которые показали,что максимальная температура грунта летом на глубине более 1,6м не превышает 27*С,минимальная зимой не опускается ниже 12'С.Это привело к разработке"и созданию подземного культивационного сооружения для взращивания шампиньонов с общей полезной площадью посева 50 м?"Грунт защищает культивационное сооружение летом-от перегрева, а зимой-от пере'охлаждения.Зто подтвердилось опытами по измерению годовых изменений температурно-влажностных параметров культивационного помещения в натурных условиях.Они показали.что средняя температура воздуха в культивационном помещении без СКВ в летний период составляет 24-2д'с.а зимой - 8-9*С при относительной влажности 70-80'/.. Это приводит к существенному уменьшению потребности в холоде и тепле соответственно в летний и зимний периоды года,что связано со значительным снижением энергетических затрат на кондиционирование воздуха в культивационном сооружении для выращивания шампиньонов.

Выбор СКВ для обеспечения необходимого микроклимата в культивационном помещении для выращивания шампиньонов проведен нами на основе анализа всех существующих безиашингых методов охлаждения.Результаты этих анализов позволили нам разработать и создать принципиально новую схему круглогодовой СКВ с максимальной потребляющей мощностью 1 кВт (рис.17).В ней испарительное охлаждение воздуха удачно сочетается с предварительным осушением его раствором хлористого лития.регенерируемого солнечной энергией,то есть,эффективно используются термодинамическая неравновесность наружного воздуха и энергия солнечной радиации.

СКВ (рис.17) в летний период года работает следующим образом.Часть раствора сорбента (Ис1) из аккумулятора 3 через основной растворный теплообменник 14 подается на вход 17 гелиорегенера-тора 16,где,стекая по её поверхности,нагревается под воздействием солнечной радиации и выпаривает из себя влагу. Концентрированный нагретый раствор сорбента предварительно охлаждается в основном растворном теплообменнике 14 прямым потоком раствора сорбента, а затем в дополнительном растворном теплообменнике 15 -потоками еоз-духа из охлаждаемого помещения 48 и градирни 9 и поступает в растворный аккумулятор 3.Другая часть раствора подается в контактный сорбционный осушитель 2,где,вступая в контакт с потоков кондиционируемого воздуха,осушает и охлаждает его и возвращается в аккумулятор 3. Затем осушенный воздух охлаждается в позерхно'-ном теплообменнике - охладителя 5..по трубам которого циркулирует ьода, охлак-денная в градирне 3. Часть охлажденного в теплообменнике 5 воздуха

подается в градирню 9 и обеспечивает глубокое охлаждение, воды в ней,Другая часть воздуха подвергается дальнейшему охландению в адиабатном увлажнителе б и подается в охлаждаемое культивационное помещение 46,Работу СКВ можно регулировать.Она может работать в более сухие дни в режимах ПИО.ДИО,полной рециркуляции внутреннего воздуха,вентиляции и частичного смешивания внутреннего и наружного воздуха.СКВ может работать также в режиме предварительного осушения и последующего ДИО воздуха.При этом.в градирню 9 поступает часть воздуха, осушенного в камере 2.

В -СКВ предусмотрена термическая обработка , субстрата и зимнее отопление культивационного помещения.При работе СКВ в режиме термической обработки субстрата гелиорегенератор 16 (в опытном варианте нами был изготовлены остекленный гелиорегенератор) использовался для 'нагрева и аккумулирования нагретой воды.Часть воды из водяного аккумулятора 10 подается в гелиорегенератор 10 и,нагреваясь,возвращается в аккумулятор 10.Другая часть нагретой воды подается в теплообменник 5,где,отдавая тепло рециркуляционному воздуху,охлаждается и возвращается в аккумулятор 10.Воздух иь помещения (рециркуляционный) предварительно нагревается в теплообменнике 5, а затем в аппарате адиабатного увлажнения б,где для нагрева воды используется тепловой дублер 7.К нагретому и увлажненному воздуху добавляется насыщенный пар низкого давления из парогенератора ПГ.При работе СКВ в режиме отопления, нагретый слабый раствор из аккумулятора 3 подается камеру осушения 2.где происходит нагрев и увлажнение кондиционируемого воздуха. Если степень нагрева и увлажнения воздуха недостаточна для обеспечения микроклимата в шампиньоннице,то в работу подключается адиабатный увлажнитель 6 с тепловым дублером 7.

Предлагаемая СКВ зависимости от периода годами фазы роста шампиньонов может работать в различных рейимах, что позволяет максимально использовать природно - климатические особенности районов с сухим и жарким климатом, обеспечить регулируемость микроклимата в производственном помещении и тем самым значительно сократить энергетические затраты при эксплуатации.

Для создания СЭД' были проведены предварительные теплотехнические и конструктивные расчеты основных её элементов,На основе этих расчетов были составлены рекомендации к созданию СКВ.Полупромыв-ленно.е культивационное сооружение для выращивания шампиньонов с. СКВ было создано в 1986-88гг. на экспериментальной базе Института солнечной энергии АСХНТ им.Президента Туркменистана академика С.А.Ни-, язова и прошло испытание в период 1988-90гг. Непрерывное годичное

испытание СКВ в производственных условиях проводилось в 1989г.Выращивание вампиньвнов производилось по однозональной системе,где весь цикл выращивания шампиньонов с момента наполнения камеры субстратом производился в одном производственном помещении.Сначала на открытой площадке проводилось приготовление субстрата, г.осле чего готовый субгтрат переносился на стационарные стеллажи,установленные в помещении для выращиваниянампиньонов и подвергался термической обработке. После охлавдения субстрата до температуры 26-27'С проведился посев мицелия.

Опыты показали, что в,зимнее врекя температура раствора,используемого для нагрева кондиционируемого воздуха,составляла 23-28*С.а его концентрация изменялась в пределах 23-30 У..Этого было достаточно для поддержания в культивационном помещении температуры в период плодоношения в пределах 13-16*С и относительной влажности Ш/. при расходе кондиционируемого воздуха 1000 м /час.В летнее время в период плодоношения температура.воздуха в производственном помещении поддерживалась на уровне16-17*С при относительной влажности 85-90%. При этом температура и концентрация раствора хлористого лития на входе камеры осушения соответственно изменялись в пределах 28-30'С и 38-397.. Расход раствора через камеры осушения 1500 кг/час, через гелиорегенератор 150 кг/час. Расход основного потока воздуха 800' м /час,вспомогательного потока-700 м /час.Расход воды.циркулируемой по схеме градирня-поверхностный теплообменник-градирня,1600 кг/час. Но эти параметры в зависимости от фазы роста шампиньонов- изменялись.Результаты круглогодичного испытания" СКВ в производственных условиях представлены на рис. 18.1{ек видно из рисунка,температура и относительная в-дажность воздуха в помещении в период "плодоношения-, стабильно поддерживались соответственно на уровне "16-16,5"С и 902.

Возможность регулирования работы СКВ в зависимости от времени года и фазы роста шампиньонов позволяет'' значительно сократить энергетические затраты.Так. например.число часов работы СКВ за 1389 год (включая отопительный период),составляло 8760 часов.Из них 1324 часов СКВ работала на полную.мощность.В остальных случаях она работала в режимах. с. меньшими энергетическими затратами.Поэтому сунмарная потребляемая мощность СКВ за год была небольшой и составила 5628 кВт.Таким образом.впервые-'показана практическая возможность круглогодичного выращивания шампиньонов в регионах с сухим и жарким климатом с применением СКВ, не содержащей в себе холодильного звена.

Рис.18. Результаты круглогодичного: испытания' СКВ в производственных условиях»

- 44 -В Ц В О Д Ы

(.Анализируя многолетние метеорологические данные для июля за 1860-1984 гг.с использованием статистических методов выявлены климатические зоны эффективного применения установок испарительного охлаждения воздуха.Установлена возможность обеспечения требуемых условий комфорта в жилых и общественных помещениях приточным воздухом с теплосодержанием 52,4 кДж/кг. что делает применимыми для этой цели установки двухступенчатого испарительного охлаждения (ДИО) при влагосодержании наружного воздуха ¿,й10 г/кг. При этом обеспеченность помещения холодил в 6,3 кДж/кг для-большинства районов Туркменистана составляет не менее 80 У..

2.Разработана обобщенная методика представления .экспериментальных данных в виде математических Формул.В этих целях использован способ наименьших квадратов,Применимость разработанной методики показана на многочисленных практических примерах.Наибольший разброс между результатами расчетов по аппроксимационным формулам и данными экспериментов не превышает 8 У..

3.Многочисленные наблюдения за изменениями температуры воды в открытом бассейне или градирне в жаркий период года показали, что в ночное время она охлаждается до 17-20*С.Это делает возможным ис-. пользование такой води в системе панельного охлаждения. Этот вывод подтвержден натурными испытаниями предложенной намй системы панельного охлаждения помещения, где понижение температуры ограждающих конструкций положительно сказывается на интенсификации радиационного теплообмена человека с окрцжавщей средой, а следовательно, на улучшении его самочувствия. - '

4.Предложена принципиально новая совмещенная радиационно-кон-вективная система кондиционирования воздуха с водяным аккумулятором холода.В ней устраняется, недостаток панельной системы охлаждения,связанный с отсутствием воздухообмена в помещений.Е предлагаемой системе в помещение подается сравнительно- небольшое количество предварительно охлажденного вазДуха, обеспечивающего соблюдение норм санитарии и гигиены.

5.Проведены многолетние натурные испытания установок прямого, косвенного и двухступенчатого'испарительного охлаждения воздуха в летних условиях г.Ашгабата.Результаты этих исследований показали, что в более сухие дни указанные установки работают с достаточно высокой эффективностью и могут, быть использованы для комфортного кондиционирования воздуха в жилых и общественных помещениях. Опыты

подтвердили применимость разработанных нами расчетных методов для определения зоны эффективного использования установок испарительного охлаждения.Полученные результаты и их анализ позволили разработать новые схемные решения установок двухступенчатого и трехступенчатого испарительного охлаждения воздуха с водяными аккумуляторами холода.

6.Разработаны методики для расчета установок прямого, косвенного и двухступенчатого испарительного охлаждения воздуха.Правильность указанных методик подтверждена удовлетворительном согласованней результатов расчета с данными экспериментов.Например.наибольшее отклонение между расчетными и экспериментальными значениями температуры, относительной влажности и эффективности испарительного охлаждения воздушных потоков не превышает 10 '/..

Вышесказанное позволило разработать единую обобщенную математическую модель тепло-массопереноса в водо-воздухоохладите^ях испарительного охлаждения различных типов.

?.Проведена сравнительная энергетическая оценка холодильной станции из 15 холодильных машин ХМ-22 ФУУ—*00/2 с общей холодо-производительностью в 8955 кВт .установленной на Ашгабатском хлопчатобумажном комбинате,« предложенной нами системы кондиционирования воздуха (СКВ), включающей в себя установку ДИО с водяным аккумулятором холода той же холодопроизводительности. Сравнение показало, что достигаемая годовая экономия электроэнергии при внедрении а комбинат предлагаемой СКВ составляет 62 У.. •

8.Расчетными и опытными исследованиями установлено, что при высоких теплосодержаниях наружного воздуха для достижения требуемого микроклимата в помещениях целесообразно использование абсорбционной хлористолитиевой солнечной холодильной установки (АС-ХУ) с оросительной камерой.(комбинированный вариант).Такое комбинирование АСХУ и испарительного охлаждения воздуха обеспечивает эффективную круглосуточную работу установки.Проведенные статистические и опытные исследования показали, что в комбинированном варианте ДСХ9 обеспеч-нность заданных значений удельного теплоотвода из помещения,отнесенная к единице площади гелиорегенератора.значительно выше и в среднем за сутки составляет 380 Вт/м»,

9. С целью максимального использования природно-климатических особенностей районов с сухим и-жарким климатом и экономии холода была предложена более преспективная комбинированная ^леыа установки, в которой работа АСХУ сочетается с ДИО воздуха с водяным аккумулятором холода. Здесь кондиционирование воздуха осуществляется в

основной за счет ДИО с водяным аккумулятором холода, а солнечная холодильная установка используется по мере необходимости^™ связано с уменьиениек её габаритных размеров и энергетических затрат.

10.Разработаны и развиты принципиально новые подходы к проблеме использования солнечной энергии для кондиционирования воздуха, связанные с исключением из схемы установок холодильного звена.Подобные подходы создают условия для создания экологически чистых установок, существенно сокращающих материальные, энергетические и эксплуатационные затраты.Предложены различные схемы солнечно-испарительных установок без .холодильных машин,новизна которых подтверждена авторскими свидетельствами на изобретения и патентом.

11.Результаты натурных испытаний показали, что разработанный и построенный нами полупромышленный' вариант подземного культивационного сооружения для выращивания шампиньонов позволяет существенно уменьшить потребность в холоде и тепле соответственно в летний и зимний периоды года.В весенний и осенний периоды года культивационное помещение практически не нуждается в отоплении,а потребность в холоде может быть обеспечена методами испарительного охлаждения.

12.Разработана, создана и испытана в производственных условиях система круглогодичного кондиционирования воздуха культивационного помещения для выращивания шампиньонов.В ней за счет ыаксимальногЬ использования природно-климатических особенностей, районов сухого жаркого климата и возможности регулирования режимов работы в зависимости от периода года и Фазы роста шампиньонов достигается значительное сокращение энергетических затрат при эксплуатации. Опытные исследования показали, что» предлагаемая СКВ надежно обеспечивает требуемый микроклимат в производственном помещении.

Впервые показана практическая возможность круглогодичного выращивания шампиньонов в регионах с сухим и жарким климатом.

13.Путем испытания и эксплуатации опытных и пояупроыышленных вариантов испарительных и солнечно-испарительных установок получен обширный экспериментальный материал, позволяющий разработать рекомендации по практическому применении этих установок в различных регионах Туркменистана.

Результаты исследований положены в основу проектирования и создания аппаратов прямого! испарительного охлаждения типа ВУ-3, установленных на трикотажной фабрике "Москвичка" в г.Москве,энергосберегающей системы испарительного охлаждения,внедренной на ковровом комбинате в г.Безмеине.полупроаывленного культивационного сооружения для выращивания аакпиньоноз с системой круглогодичного конди-

ционирования воздуха на экспериментальной базе института солнечной

энергии ЙСХНТ им Президента Туркменистана академика С.А.Ныязова с

плпщадьп посева 50м и в Марийском этрапе с площадью посева ЮОы .

СПИСОК РАБОТ АВТОРА, ОПУБЛИКОВАНИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1.Некоторые вопросы применения испарительного охлаждения в условиях Туркмении/УИзв.АН ТССР.Сер.физ.-техн.,хим. и геол.наук.-1969. -N4.-C.44-53 (соавторы:Какабаев А.)

2.Некоторые вопросы применения испарительного охлаждения в условиях Туркмении // Доклады Всесоюзной конференции по использовании солнечной энергии.Секция С-4.-ЕреванЛ969.-С.99-112 (Какабаев й.)

3.Использование воды из открытого бассейна и градирни при панельном охлаждении помеиения/УИзв.АН ТССР.Сер.физ.-техн..хим. я геол. наук.-1971.-N2.-С.27-33 (Баум В.А..Какабаев А.)

4.Абсорбционная солнечная холодильная установка с оросительной камерой и результаты её испытания //Гелиотехника.-1971.-N4.-С.38-43 (Какабаев А.)

5.Опытное исследование совместной работы солнечной холодильной установки и мокрого воздухоохладителя в климатических условиях Туркмении // Тезисы докладов XIX научной конференции . профессорско-преподавательского состава ТГУ.— Ашхабад,1971.- С. 162.

6.Использование методов испарительного охлаждения для создания микроклимата в помещениях // Исследование,разработка и пути внедрения систем охлаждения и кондиционирования воздуха а жилых и общественных зданиях вжных районов СССР. Тезисы докладов зонального координационного совещания.Секция теплоснабжения, отопления и вентиляции Узбекского республиканского правления НТО стройин-дустрии. -Ташкент. 1973.-С.46-49 СБаум В.А.. Клыщаева 0., Высоцкий Е.Н., Какабаев А.)

7.Utllization de l'énergie solaire dans les conditions particulières des réglons a climat torride et aride pour la clinatisa-tlon en ete // Paris, 1973 (U.BAUM . AiKAKABAEU , A.HANDURDIEU , O.KL^HIAEUA )

8.Статистическая связь между тештотводом из помещения и метеорологическими величинами при использовании солнечной холодильной установки // Изв. АН ТССР. Сер.Физ,- техн., хим. и геол. наук,-19?5.-N2.-C.27-31 (Какабаев А..Гошджанов Й.Голаев И.)

9.Водоохладительная установка с регенеративным охлаждением воздуха //Тезисы докладов 1 Республиканской конференции молодых, ученых,посвященной 50-летию ЛКСК Туркменистана (Часть !).- Аггхабад..

19?5.- С.¡64-165.

10.Исследование возможностей охлаждения воды до температуры точки росы наружного воздуха в условиях Туркмении // Изв.АН ТССР.Сер. физ.-техн.,хим, и геол.наук.-1976.- N3. - С.48-53.

11.Статистическое исследование эффективности работы солнечных и испарительных охладителей в условиях Туркмении // Гелиотехника. - 19??.- N1.- С.59- 64 (Хандурдыев А..Какабаев А,, Гожданов М.. Аннаназаров Н.)

12.Результаты испытания опытных образцов испарительных охладителей //Изв.АН ТССР.Сер.физ.-техн..хим.и геол.наук.-1977.-N5.-С.45-49.

13.Эффективность простейших устройств для снижения температуры в вилых помещениях //Изв.АН ТССР.Сер.физ.-техн.,хим. и геол.наук. -1981.- N2,- С.110-114. , v •

14.Оценка технико-экономических показателей охлаждающих установок //Изв.АН ТССР.Сер.Физ,-техн..хим.и геол.наук.-1981.-N2.-С.114-116.

J5.Испытание двухступенчатого испарительного охладителя // Изв. АН ТССР. Сер.физ.- ;техн.,хим. и геол.наук.-1982.- N6.-С.53-57.

16.А.С. 1059364 (СССР). Установка для кондиционирования воздуха и производства горячей воды 7/ Опубл. в БИ.-Í983;-N45.- С.163 (Миропольский З.Л..Чарыев А.)

17.Использование климатических особенностей районов сухого жаркого климата для ленего кондиционирования воздуха.-Ашхабад: Туркмен-НИИНТИ Госплана ТССР. 1.984,- 58 с. "

18.А.С. 1276881 (СССР К Установка для кондиционирования воздуха. // Опубл. в БИ.-1986.-N46.- С.134 (Кокорин 0.5..Сариивили М.Д.)

19. А.С. 1322039 (СССР). Устройство для использования солнечной энергии //.Опубл. в БИ.- 1987.- N25.- С. 139. "

' 20.Сравнительный анализ работы двухступенчатой испарительной установки и установки с предварительным осуиением воздуха // Изв.АН ТССР.Сер.ФТХ и ГН. 1987,И2,с.36-42 (Байрамов. Р. .Назаркулиев А.И'.)

21.А.С. 1353991.(СССР). Установка для охлаждения кондиционируемого воздуха // Опубл. в БИ.-198?.-МЗ.- С. 137.

22.А.С. 1361439 (СССР). Установка' для охлаждения кондиционируемого воздуха //Опубл. в.БИ.-1987.-N47.- С. 173.

23.А.С. 1421952 (СССР).. Установка двухступенчатого испарительного охлаждения воздуха // Опубл. в БИ.-1988.-N33.-С.142.

24.06 одном обобщении формулы расчета влагосодервания воздуха//Изв. АН ТССР.Сер.физ.-техн., хим. и геол. наук.-1988,- N4.- С.48-52 (Сапаров Р.И.)

25.Установка для охлаждения кондиционируемого воздуха с использо-

ванием солнечной энергии // Использование в народном хозяйстве возобновляемых источников энергии.Материалы научной сессии Совета по координации АН ТССР. - Ашхабад: Илым, 1989.- С.9? -103. (Какорин О.Я.)

¿6. 0 применении установок испарительного охлаждения для летнего кондиционирования воздуха // Материалы научной сессии Совета по координации ПН ГССР.-Ашхабад: 1/лым, 1989.- С. 194-200. .

2?.А.С. 1488681 (СССР). Установка для охлаждения кондиционируемого воздуха //Опубл.в БИ.-1989.-N23.-С.180 (Байрамов Р.,Кокорин О.Я., Рыбакова /I.E. .Назаркулиев А.И.)

28.Тепло- и массаперенос в аппаратах косвенно-испарительного охлаждения возду::а // Современные проблемы газодинамики и тепло-массаобмена и пути повышения эффективности энергетических установок,Тезисы докладов Uli Всесоюзной школы семинара. Изд.МВТУ, 1989.-С,45 (Сапаров Р.Н.)

29.Расчет температуры и влажности воздушных потоков при косвенной испарительном охлаждении // Изв.АН-ТССР. Сер. физ.-техн.,хим. и геол.наук.-1989,- N4.-С.49-56 (Бекмурадоь 0..Сапаров Р.Н.)

30.Выращивание грибов в летних условиях Туркмении // Перестройка и актуальные вопросы современной науки.Тезисы доклЛ-й обл. науч-но-практич. конф, молодых ученых и специалистов.-Чарджоу, 1969. -С.188-170 (Байрамов Р.,Назаркулиев А.И.)

31.Тепло- и массаперенос при двухступенчатом испарительном охлаждении // Перестройка и актуальные вопросы, современной науки.Тезисы докладов I областной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов.-Чардяоу, 19öd.-С.89-91 (Сапаров Р.Н.)

32.Установка двухступенчатого испарительного охлаждения воздуха с водяным аккумулятором холода//Изв.АН ТССР, Сер.физ.- техн.,хим. и геол. наук. 1989.- Кб.- С.38-43.

33.Исследование процесса тепло-и ыассопергноса в аппаратах прямого испарительного охлаждения воздуха // Изв.АН ТССР.Сер.физ-техн., хим.и геол. наук.-1989.-N6.-С.44-50 (Бекмурадов 0..Сапаров Р.Н.)

34.Исследование процесса тепло-и массопереноса при двухступенчатом испарительном охлаждении воздуха // Изв.АН ТССР.Сер физ.-техн., хим. и геол.наук.-1990.-ИЗ.-С.42-48 (Сапаров Р.Н.)

35. A.C. 1613811 (СССР¡.Установка для охлаждения кондиционируемого аоздуха // Опубл. в Бй.-1990.-N46.- С. 172.

36.Выбор сооружения для выращивания аампиньонов и с :темы кондиционирования воздуха к нему в районах с жарким климатом // Актуальные проблемы физики твердого тела,радиофизики и теплофизики.Те-

зисы докладов I республиканской межвузовской конференции.-Ашгабат. 1991.- С.10-11.

37.Опыт применения солнечно-испарительной установки для обеспечени требуемого микроклимата в культивационном помещении //Актуальные проблемы физики твердого тела,радиофизики и теплофизики. Тезисы докладов I республиканской межвузовской конференции.- Аигабат, 1991,- С.18-19 (Назаркулиев А.И.)

38.Испарительное охлаждение воды в Градирнях //Актуальные проблемы физики твердого тела, радиофизики и теплофизики.Тезисы докладов I республиканской межвузовской конференции.-Аигабат,1991. -С.20-21 (Сапаров Р.Н.)

39.Технологический процесс производства шампиньонов // Актуальные - проблемы физики твердого тела,' радиофизики и теплофизики.Тезисы докладов I республиканской иеавузовской конференции.-Аигабат -1991.- С. 36-37 (Назаркулиев А.И.)

40.Температурно-влажностный режим культивациокногсг сооружения для выращивания вампиньонов // Изв.АН ТССР. Сер. физ.- техн., хим. и геол. наук.-1991.- N3.- С. 105-109 (Назаркулиев А.И.)

41.Вопросы обеспечения требуемого микроклимата в производственных помещениях для выращивания вампиньонов // Проблемы совершенствования топливно-энергетического баланса Туркменскей СССР.Сборник • научных статей ШШ Госплана ТССР.-Аигабат: ТурлменНИИНТИ. 1991. - С. 93-99 (Назаркулиев'й.И.)

42.А.С. 1656290 (СССР). Установка для охлаждения кондиционируемого •воздуха // Опубл. в БИ.-1991.-N22,- С. 14?.

43.А.С. 1665184 (СССР), Установка для охлаждения кондиционируемого воздуха //'Опубл. в БИ.-1991.-N27.-С. 159.

44.Методика расчета текпературно-вланностных полей потоков воздуха в воздухоохладителях испарительного охлаждения.-Ашгабат'.Туркмен НИИНТИ Госплана ТССР,1991.-83с.(Сапаров Р.Ш )

45. А.С.1691661 (СССР). Установка ступенчатого испарительного охлаждения воздуха // Опубл. в БИ.-1991.-Н42С.168,

46.Математическая модель воздухоохладителей испарительного охлаждения // Деп.в ТуркменНИИНТИ,-Н250 -ТУ от 6 июля 1992 г.- 18 с. (Сапаров Р.Н.)

47.Патент 1794232 (СССР). Установка кондиционированкя воздуха. // Опубл. в БЙ.-1393.-К5.- С.

48.Обобщенная математическая модель водо-воздухоохладителей испари тельного охлаждения// Изв. АНТ Сер,физ.-техн.,хим.и геол. наук. -1933.- N1.- С. 45-53.

А.Рахмановиц техники нлымларцц докгоры диен алымлык дере^есини алмак учин "Хованы кондиционирлемек учин ниетленен гурлуклары ив-лап дузмегиН ылмы-техники эсаслары" диен темадан язан диссертация-сы.шн *

Рефераты

Бу диссертация ишинде гун знергиясыны ье бугармадан совананы халк хо^алыгында уланмага мумкинчилик берйан гурлуиларын иилейиа айратынлыклары евренилди.оларыц удель совуклшг дередиадлигинин ие-теорологики улулыклара баглылыгы статистики усуящ квмеги Силен дернелди.Бугармадан совама зсасланан десгаларда гечйзн йылилык ве масса алыа-чалышыгыныц математики модели каления дузулди.йлынан формулалары десганыч дузум белеклеринич оптимал бахаларыны кесгит-лемекде ве темпера гураны^ пайланыаына гвзегчилик зтмекде уланмак мумкинчиликлери евренилди. Бу десгаларын ивдемек мумкинчиликлери течрибе сынагларындан гечирилди.Бугармадан совама зсасланан кепбас-ганчаклы десгаларыц тезе гврнуилери хедурленитди.

Тебиги сув совадщы десгаяарда 17^-20 *С температура ченли сова-дылан сувы а;айлара саватмагыц радиацион систеяаснндд уланкак мум-киндиги теадибелерде гвркезилди.Соватмагын тазе радиацион-конвек-тив системасы хвдурленилди.

Гун совадыщы десгасынн гвс-гвни бцгарка зсасланан хова совадц-*ы десга билен комбинирлемек мумкинчиликлери те*рибеде барлакнл-ды.Гун совадыцы ве ики басганчакяы бугармадан соваха зсасланан десгаларын комбинирленен гернуаи хедурлени^дк.

Хованы кондиционирлемек учнн ниетленен ве взунде абсарбер-бд-гарды^ы (вакуум) системаснны сакламзян, тэзелигн ойлап тапкаларвд, авторлык вахадатнамаси билен кепиллендирилен гун-совады^з системасы дередилди ве они йылык довамында камелек етиагдарилйва з$айд;а аматлы хова нёртлерини деретмек учин уланнлда.Туркменастаннн гурак -нссы хова ьертлеринде илкищи гезек йыяэд довамында камелек етиг-дирмегиц ыумкиндиги теадибеде гвркезилди»

ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

(1 - влагосодеркание,г/кг,кг/кг,•диаметр,и; I? - универсальная газовая постоянная, ДжАноль.'К)', Ч- относительная влажность воздуха, У.; Р - давление,им.рт.ст.,Па; Т,1 - температура, 'К.'С ; 0 - безразмерная температура: ^ , ^ - безразмерные координаты; р -плотность, кг/м3; Т - время,с..час.; /*"- молекулярная масса,кг/моль ; Ср-удельная теплоемкость при постоянном давлении ,Дк/(кг.®К); -коэффициент теплоотдачи.Вт(мг."К); К - коэффициент теплопередачи, ВтСы'.'К); £ -коэффициент массоотдачи.м/с; кг/(м*.час.мм.рт.ст.);

и. , (Г , IV -скорости основного и вспомогательного потоков воздуха и воды,м/с; Ъ - удельная теплота парообразования, Дж/кг; ^-удельная поверхность,мг/м*; - толщина, м; к Д -высота и длина теплообменника,« ; Д- коэффициент Теплопроводности,ВтЛм.'К); £ -по-розность; ¿„, £т -соответственно объемные доли насадки и сухих каналов в установке: у - просвет.

м - мокрый; б" - барометрическое,нп - насыщенный пар; п- пар; с.в.-сухой воздух: в - влажный воздух,вспомогательный поток; о - основной поток; н - наружный,началная,насадка;^ - вода; т - сухой канал; > - эквивалентный, эффективный; пр.- при^очнай воздух; р -расчетный,раствор.пои постоянном давлении:

Индексы