автореферат диссертации по энергетике, 05.14.08, диссертация на тему:Научно-технические основы разработки теплонасосной системы теплохладоснабжения автономных потребителей с использованием нетрадиционных источников низкопотенциального тепла

АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ТУРКМЕНИСТАНА им. ПРЕЗИДЕНТА ТУРКМЕНИСТАНА АКАДЕМИКА С. А. НИЯЗОВА ИНСТИТУТ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ

pre сл

На правах рукописи УДК 662.997:662.93

БАИРИЕВ Аннакурбаи Чарыевич

научно-технические основы разработки теплонасосной системы теплохладоснабжения автономных потребителей с использованием нетрадиционных источников низкопотенциального тепла

Специальности: 05.14.08 — Преобразование возобновляемых видов энергии и устанозки на их основе 05.14.05 — Теоретические основы теплотехники

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

ашгабат - юэз

Работа выполнена в Туркменском политехническом институте.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор, член АНТ Чарыев Л. Ч. доктор технических наук, профессор Хайриддинов Б.

доктор технических наук Мамедов М.

Ведущая организация: Туркменский сельскохозяйственный институт

Защита состоится «27» января 1994 г. в 10 часов на заседании специализированного совета по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора (кандидата) технических наук при институте Солнечной Энергии Академии сельскохозяйственных наук Туркменистана им. Президента Туркменистана академика С. А. Ниязова (744032, ш. Ашгабат, 32, ы.'Бекреве, ИСЭ АСХНТ).

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке АН Туркменистана.

Автореферат разослан 1093 г-

Отзывы на реферат, згверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 744032, Ашгабат — 32, м. Бекреве, ИСЭ АСХНТ.

Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат технических наук

РАХМАНОВ М. А.

- ü -

ода ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Л 1СТ.УЗЛ ь но ет ь п ро б л екы. Проблема обеспечения потребностей б тспливяо-энсргстическкх ресурсах требует решекзит ряда задач по использования нетрадиционных источников энергии и внедрения энерго&коночкчш«г уегадавок, способствующих уменьшению. расхода органического ion л кед в сиегшах теплохладо-снабяения :т,тк и оОгцегтвекнь'х помещений. . ■

Одним из nepcnemmm« направления эффективного способа экономки топлива, а тахже защиты окруяаю;цей среды, шзлп-. етс.ч ыкрокое использование гейлонасосдах установок, которые способна утилизировать ниэшлотенцйальное-тепло различных : •природных источников к тепловые отхода различных производств веннах процессов s тепло более шгео.таго температурногауров-ня, необходимое для теплоснабжения различных пемшений. В. настоящее гремя на готлоскабжениз гкшяс и общественных зданий расходуется значительна^ часть вйого. потребления условного топлива. За -счет, использования тепло, иизкопатегядиалызгх источников с помощью теплонасбекмх установок удается достичь значительной экономии органического .топлива составляящей порока 20-30 %. Особенно оп&ццшю.пртененре.тфлонасосшх: систем в. жилых районах• с; низкой:плотностьвлтепловой • нагрузки, ниже 0,3 г кал/ч (одно- ii двухэтаяныэ .застройки), в которое» как правило, п{йгм'е(шёт.едг, R^fiáiyvy.anMiqoотопление от местных котельных илй печей с шти^ показателем. использования тепла. ' Использование теплонасосных установок, помимо-экономки* топливно-энергетических ресурсов, решай? и рад других не келео ва-TJiHx проблем - способствуй? уианьшэшга вредных гшЗросоэ с окрутавцу» среду, что характер» для обичных сис-тш отепления; уменысаит трудозатраты и поемзам культуру в обслуживании установки. . .

Друга» ваяяЕМ преимуществом теплонасосивх систем яв- '• яяется BOSMCSHOCTE. :юс работа и в решето охлаздекия поаеадекки, необходпшеть которого вызвана клкматическикя условиями Туркменистана в различных потребителей. '

Шея ряд существенных преимузестп, однако, до настоящего врс?«нк, теялонасоскио установки ш нзвли «же и кроне го применения о народно» хозяйство республики в рсаении вопроса

экономии торлисш-энергегических ресурсов. Одной из основ-•|Ю£ причин, едеразмакде их развитие к сирокоа внедрение является отсутствие полно разработанных научно-технических ".основ теллокасссной, системы теалохладоснао'женнл азтоноьиих погребигелей.с использованием аетродг.ццошах источников тепла »¡такого по ющййла. .

• ■ ' Целесообразность и актуальность проведения работ по ■ ктоя'ьзошдата нстродйциатыж низкопотенц«адыадс источников

тепла в ексгс:.а:с тетлахладоскабкетщ-гюдтвзшдается тем, иго расота пелась по гадашш государстайнной программа 0.&5. 16.031 по -решета отраслевой научно-технической проблемы "Йошвй-гь .»сшшазцкпшв качества орраадамцж конотгачеций « внедрять й!Г.сргаз»;о|гойй«-№е ахг&ы осведомил, огопле.чил к ррздухоо&зена Q^éuiul с цеаао сокращения расхода теплоьой и & л ь i; vp ч е скс îi уперг;"'" да осьова ааглвчоннзге }.oan,urcfopa с ШИЙ строительно!* Госстроя СССР г лиц® г&каеиика.

Целы? является потятеше ршкдое вопроса раэ-

'рабоадп тетдошс-оснсй. сьетеий гюлохледоснайкйшя автокомшх пелрейкгедей с ишокьза^даяе^тат^екцкрлъдаго тепла по-вергчшшах стоъ Зегуш. Дд.ч решегвд .поставленной задачи был прсееден икооеип Rfyp ИйследмаьчЯ овйьчащах в себя: •

- анализ почсз.чно-кл1йт5Рйцеск<!>; условий местности к

• особенности ф^рмкрованяя механизма теплойизкчееккх процессов,. ' кдагзедуздк в 'грунгосек* кг«2ш>?

; -. • » pwpiuorxa уедешг усядоеогв режим,

esc теш геилос-бср! повфшзеиш слоев Зааяк, как источшда

- исслз^зьш? кпдеп^прцфдашгдемкегк ««еи.уа?еции снсп-еш ï'eaawôçjA '«à здтсжшвюсзд процесса г'елдопередачя; .

- сцанка деюивд теиаофиэйческих характеристик пйчвы и парааеурое груюййге. ътяъобияшш ка зф^ахтитость Ексядуатэц»-;« cwji'cm тейяоесор; гсверхиостдох слоен Зешк.

" «&&|с|»Кбнпцшг8-кййладойакия тепдснчсосноя снс?е-ш отсляскид с'йепшцьзокадаеа грунта в качество источника . ¡епяз. к нзучоже прсцосс*. фарикровашя уешйрйгурюго рета-

и& екыгсаш ' * ' »•

s-

- термодинамический анализ, натурные испытания в. различных температурите рс'гкатх я оптимизация теплотехнических показателей теплоиасосиой установки- .

- оценка экономической э{фективиости применения теп-лонасосных установок и сравнение их с традиционными системами отепления автономных потребителей;

- разработка технических требований и проекта на оптш-прокнилвншй вариант теплоиасосиой установки • тип а "пода-воздух" круглогодичного коццициониоованил пемодсния.

Научнуп новизну работы составляют: проведен комплекс теоретических, экспериментальных, и опнтнО-конструкторских работ, позвоядацих разработать' научно-технические основы теплонасаои« с ист«/ гетл охлодо-.снабжения автонокных потребителей с использованием нетради-' циошт источником киакопсгоициального тепла (грунт);

- научно обосновано применение грунта з качества источника тепла в -»еплотсошя скотомах геллохладоснабжепия на основе проведенного анализа 1ТОчзенно~1тщауич'еских условий исстдастг!;. •

' ' разработана иатзйатдаеасая кодздь)/позволявшая изучать нгетацкоцзршй тепловой »¡гхим грунтового массива при . эксп'луотацяй сясгегд! тшлосбора дааерхностшх слоеа Зсша; 4

- проведен «яслённкй Ькотеркшгг и получен» закономерно сти.влияния тепгофи^егаж характеристик грунта и геометрических параметров грунтового теплообменника на величину удельного тепяоеьема и продолжительности эксплуатации euerem сбора тепла; ' " : .

- получе:«з осшеяяо 'соотношения позволщцке определять, все необходимые параметры групторсгЪ теплоабмгнника при раз-, личшх тепло пах нагрузках на систем/ -гада сбора и продоляи» тел игости экспяу/чтгщяи» сгособствуячие го Суфсп'гипнйЯ работа?

- раярчботани науозго рекомеодгияш по аффективной эксплуатации систем« тсплосСора с учетси почпенно-климати- '• чееккх условш! местности; .

-'определи«: энергетические tt теплотехнические показатели тспяонлсосизЯ устшгзвкя при яспольэопн.ш грунта в качестве источника тепла и проведена их оптимизация по стспе-ия тернодииогтоскрго сосэртенстса при работе э различи»: ic-mepaT.ypiir); усетгллх;

-в'

' «■ проведен сравнительный анализ разлччгих систем отопления с тепконасоской установкой и выявлена зона экономической айфективности' тепловых здессоо;

. 'расработгшы технические условия на проект про Банке И проект олытно-промшлениого варианта теплонасосной установки. круглогодичного коедиционироьания с использованием •грунта в качестве источника тепла.

Практическая центость работа:

- разработанная теплонасосиая установка с использованием "тепла грунта может найти, широкое применение в различных отраслях народного хозяйства и, б частности, для отопления к горячего водоснабжения, охлаждения и коедкцжжирова-ния воздуха, опреснения воды, сушки сельскохозяйственной продукция, создания кккроклимата в теплицах и овощехранилищах и-др.: Замена традиционного способа отопления позволит сэкономить .значительное количество органического топлиза;

■ - особеннонезаменимы теплотсосные установки в реги-Ьках с резкококтитентальнш климатом (Средняя 'Азия и Казахстан), тем, Где требуется, отоллекиз и охлаждение воздуха помещения, т.к.'обычные систеш отепления могут обеспечить • потребителя юяько тёплсм. В отсы случае, теплонасосные установки'експлуатирувтся круглогодично и, следовательно, .коорфициенг; использования оборудования у них э два раза выше, чему обычннт смтелГотсплзшш, что сказывается к на уменьшения капитальных затрат;

- использований грунта в качестве низкопотенциального источника позволяет значительно повысить оффективность теило-нзеоокой системы при работе, установки в режиме круглогодичного коццициошфования, т.к. работая в режиме охлаядения помечена в летнее'время происходит с{5рос тепла и грунт, выполняя функщш аккумулятора тепла, в этот период заряжается и, следовательно, к зимнему периоду подходит с повышенный температурным уровнем; •'•.'•'...•• '

. - применение теплон'асосних установок реаает и -еще одну вашу«} проблему -'Экологическую,- т.е. защита окружающей среды от вредных выбросав, ■ чтоукараэтерно для обыч.-знх.систем отепления при скигднга! органического топлива;

- 'использование в тсплонасосикх установках экологически чистого источника онергии электричества» позволяет полностьп автоматизировать работу установки и, следовательно,' значительно уменьшить трудозатраты л повысить культуру обслуживания отопительных систем;

- результаты проведенных теоретических и экспериментальных исследований-были использована в СПКБ "Гелиопроект"- "' НПО "Солнце" АН Туркменистана и легли в основу проектирования ' опнтно-промыаленного варианта кондиционера с тепловым ма'сосом. КГН 23 - 00.00.СЮОСБ, .предназначенного для отопления и охлак-'" денил помещений автономных потребителей . ■ • •Проведенные комплексные исследования оформлены в веде

отчетов, переданы заказчшу в-лице ШЙИ Строительной физики Госстроя СССР и легли в основу рекеная отраслевой научно-тех- ■ . ничеекоП программ« 0.£.5.16.061 "Повысить теилозшдитнке качества ограждающих конструкций и внедрить энерго-эконсмичние; системы освещения, отопления и воздухообмена зданий с целью сокращения расхода тепловой и электрической онергии". •• - ' .Результату математического моделирования тепло-физических процессов сис.те>гы сбора тепла' поверхностных слоев Земли . оформлены в взде отчета и легли в основу раздела относящегося • к Республиканской научно-технической программе ресурсосбЬрегг.е-. иия'по проблеме !'■ Z "Разработка катецм'ичзскгос моДслз!! опта-' мизации и создание экономичных сысокснадекных приборов и устройств применительно -к знергетичеекга системам"'»

Личное „участие автора. В'точение рдцп лет автор яшгяяся огиетствемшм исполнителем шполнеяия по данной лробле.ад. Часть опублтговшшх работ выполнена к/ единолично г другая часть при его ведущем руководстве ши рзпноправной участии на всех стадиях эксперименталыгих, теоретических нсследотанклх я проектных работ. В настоящей вреуя работу по данной тсатияо продоляаятся в Туркменской политехническом институте, где руководителем темы является автор,. *

■ Публикации по работе. Ш тега диссертация спублютсано 22 работы, которые охвагивзд? осиошгас содергглкке дкссортаця-омгой работы.

. -х-

Апробация работа. Основное пояожоккя. диссертации до-лоаеш и обсуздедо на: ТУ Республиканской конференции молодых у^ешх-и. специалистов, г.Аигабат, 2978 г.; семинаре советско-'фин&юм- г'Знсргоо^фе1ггиви)с здания", г. Москва, (17-19).10. 1983,г.; Ш науодюй конференции молодых ученик АН ТССР, посвя-цзккой. бЬ-летш?. ЕЯКСЦ, г.Аагабат, Т983 г.; пленуме по. вопросу "Об участии, членов №33 к ЗП в вшолненкк постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР "О и ер ах по ускоренно научно-технического прогресса в народном хозяйстве", Туркменглав-' знерго, г.Аагабат, П.ОэД934 г.; ХХУ научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, ТШ, г.Ашгабат, (18-10).04.1909 г.; ХХУ1 научно-технической конференции профессорска-ярзподавательского состава и аспирантов, ТПИ, г.Акгабат, (П-21).04.1990 г.; ХХУП научно-технической конфе-рещии-про§1ессорско-преподаватсльс1соро состава и аспирантов, •Р.Ащгаба?,' (18-23).0-1.1931 р.; ХЩ научно-технической кон^^рекцка профессорско-^рсподавательского состава и аспирантов' <3 доклада), Ш, г,Дигаба?, (28-30).04.1992 г.; Первой 1ур;з>!Енсчфйнг;ссу научно« семинаре по возобновляемым источникам анэргии, гДвгаба?, сентябрь," 1993 г../

'.. Об&е« и структура работы. Диссертация состоит ,из введения, пяти глшз, шкодой,, ааюшчешш, списка литературы и приложений. диссертации, излоаенона 265 страницах машинописного текста, вюаэчзя 45 .рисунка. Описок литературы со" дерхв* Х!В ОДбсеиЬ|одк&.,-. •••'» '-'•-"•'. - '

, ' . Ео гседепкй сВзснзЕггЁаетеЕ шгтуальпость работу, цель п вздачк исследоейая, раскреваетск каучкай-новизна'и практи-

, ; В первой газте псйеодстсл анализ отечественной и зару-/вмияой «фшгедк пркиекзккй «еаяокасоснахчустаноЕок (ТНУ) в сфере гешома^оаюйяемкк кспользуздих нетрадиционнее источники Четга. Проведенный анализ олублщ;о-вашых люерагурдазг йотечккгоаешеиг бользрй интерес проявляемый в последнее преуя •ксследователрйи как аа

рубежом, так и а ношей страна, в связи с их экономичностью "

и околоточностью.

Анализ показывает следующее:

' - за рубежом, в последние годы, быстро растет производство ТНУ я их применение, в основном, для отопления и кондиционирования воздуха автономных потребителей. Более мощные ТНУ применяется для теплохладсснабжения крупных зданий, а-'.;; такяе для -ниокэтемпературзмх процессов нагрева в премиален-' ности и сельском хозяйстве;

- в отечественной практике работы по ТНУ имеют в ос- ' новном обзорный и .расцетш-тёоретический характер. В настоящее-сре.чя используются лишь несколько крупных теллонасосшх станций для централизованного гепло.сдаб.тенил;

- различными авторами приводятся различные схемы н • типы ТНУ, однако, накболео взирокое распространенна получили-установки компрессионного типа в виду их неболших габаритов,; сравнительно енсокого К.П.Д., меньшей стоимости и большей долговечности; . - • • . : ,

- в качестве источника низкопотёнциального тепла используются различные.источники - воздух, различные водоемы, Грунтовые воды, тепловые отходы промыллешшх предприятий,-солнечная энергия м др. Грунт, как источник тепла расснатри^ ваетсл крайне редко, а, а отечетсаешой практике подобьага. ра-' боты практически отсутствуют^: ^ V. ; „•• ;; '•. V ■ '

- опубликованные-теоретические, и оксаери&ёитальдао.., ' данные зарубежных исследователей о вооиоаных значениях'удельного теплосьема не длит достоверных сведений и Для различных-почвенно-клнматических условий местноетц (моя? различные значен!«, что свидетельствует о малой изученности-данной проб- , лемы; . . •'•''. ...".'

- во многих работах указнр.ются «а Целесообразность использогаиия ТНУ в режиме отопления и оулт'деинл, что весьма актуально для регионов с р<;зкско.чт:<нс»тлльнкя климатом (Срзднтя Дояя, Казахстан). В этом слу<;а<? установка мозет эксплуатироваться п«чти круглый год, что значительно еяйчапг кспитаяыко' затраты ка систему тешохяядоембтети?

- различными исследователями указысаетсл на экономическую эффективность применения ТНУ перед существующими традиционными системами отопления помещений. Однако, подобных "работ довольно ограниченное количество и они не отражают .действительное положение дел в экономике систем отопления ,'в связи с меняющимся курсом рыночных цен на органическое

• топливо и оборудование, особенно в нашей стране.

. ., Во второй главе представлены результаты анализа поч-, венно-климатическик условий местности и проведено изучение процесса формирования -температурного режима грунтового массива в его естественном состоянии в годичном цикле. Показано, что грунт', кая источник низкопотенциального тепла, вполне отвечает необходимым требованиям, особенно при эксплуатации установки в режиме отопления и охлаждения ввиду хорошей теппоаккумулирущей способности грунтового массива.

. Анализ показывает, что почва представляет собой довольно' сложнув.трежф&знуо полидисперсцу» неоднородную структуру,', скелет которой образован огромным количеством твердых частиц разнообразной формы и величины и может быть как жест-кип,, так. я подвижным, в зависимости от того, прочно ли связаны меяду собой частицы или ке они отделены друг от. друга веществом в подвижной фазе. Промежутки, меяду твердыми частицами могут быть заполнены минерализованной влагой, газом,

• паром или тем и другим одновременно. Следовательно, при теоретическом изучении теплового режима грунтового массива в процессе тепломассопереноса, необходимо учитывать химико-шщералогнческу» природу почвы, механическую структуру твердых частиц, степень дисперсности среды, форму .и размер частиц И пор, число фаз, количественное соотношение между фазами и взаимное их расположение в среде, заполняющей порЪвое пространство между-твердыми частицами скелета, а также многие другие параметры, грунтового массива.

Нахоядение температурного поля в' почве, где действуют все эти факторы, представляет'собой задачу довольно большой сложности и правильное его. решение состояло бы в'составлении и решении для каждого конкретного'случая системы из' четырех исходных уравнений: перенос тепла.кондукцией,'¡сон-

векциьй, радиацией и влагой.

Эффективным средетвон, позволяющим обойти трудности при моделировании процессов тсплсмассопереноса, протекающих п грунтовом массиве системы теплссбора, может служить модель эквивалентной теплопроводности, разработанная Л.Ф.Цудновским. При этом, грунт рассматривается как некоторое к ваз иод ко родное вещество, к которому применимо обычное уравнение тепло- ' проводности, списывающего с достаточной точностью процессы, протекающие в грунтовой массиве. В этом случае, из-за наличия в дисперсных средах процессов излучения, конвекции и переноса вещества, характеристики почвы принимается "аффективными" или "эквивалентными" величинами. Это позволяет для анализа и нахождения температурного поля в' дисперсных материалах нэ применять систему уравнений коццуктивной и ыассообмен-, моП проводимости, а ограничиться'леть одним уравнением теплопроводности. Зависимостью "эффективных" теплофизических характеристик гру!гга от тенпературц можно пренебречь, т.к.' их' изменением п рассматриваемом ицтерзало температур весьма незначительно. ;

Существенное влияние на теллофизические характеристики грунта окаэывздг влажность почвы, при котором объемная теплоемкость растет линейно» а коэффициент гетературопроводностп и теплопроводности значительно возрастая? при малых значениях влажности. 3 дальнейшем наблюдается некоторое те затухание . приблияаясь к значения теплофизических параметров воды.

При проектировании системы теплосбора поверхностюлс слоев Земли, важно знать илиматологическуо информация данной местности и в первую' очередь формировании температурного режима грунтового массива а его естественном состоянии в годично;.! цикле. Поскольку местность, где пройодились натурные испытания экспериментальной установки, представляет собой слитный полигон Института Солнечной Энергии АСХНГ, располояенш!! в п.Бикрова под Ашгабатом, то эти данныо были йзяты на оснопо,, многолетних наблюдений метеостанции Аягабат - Негой

' Для эффективной работы теллотсосной системы, при использовании грунта в качества источника ииэкопотенциалыгсго тепла, необходима информации о ереднемееяч!Шх температурах • почвы на различи!« глубинах и в ряЬл'ичнне месяцу года, а так-

жо амплитуды колебаний температур. Основным фактором в формирований температурного реюша поверхностных слоев почвы " на различных глубинах, .является солнечная радиация и температура окружающей среды.

• -.' /-' Годовой ход температур воздуха и почвы на различных гаубянах представлен на рис.1, на основе многолетних наблюдений, охватывающих период 1923 - 1963 г. г. Из рисунка видно, что годовой ход Температуры псчвы несколько отличается

. от ,'годово го хода температуры воздуха. Наибольшая изменчивость температуры почвы на глубинах наблюдается весной, летом-и осеньо, а не зимой. С изменением глубины почвы, эти периоды сдвигаются во времени и наступление максимума темпе-.ратур" как бы запаздывает, по сравнению с воздухом. Например, максимум температура почвы на глубине 0,20 м совпадает. со временем наступления максимума температуры воздуха, оба они приходятся на ноль месяц. Максимум на глубине 1,20 ы •наступает в августе, а на глубине 3,20 ы в октябре месяце.

• Наступление ,мкнкл?йа- температур почвы, также не совпвдает ' по фазе с наступлением минимума температур воздуха. Так,

Садам холодный является январь месяц, а минимум температуры почвы, начиная с глубида 1,0 м, относится на-весенние месяцы, на глубине 3,20 к минтаем наступает в апреле.

. Наглядное- представление а.характере годового изменения температурд почвы дает картина изотеры, представленная >ш рий.Й,' Из рисунка ¿¡оадо получить полную информацию о положения осйовшх. изотерм, в кал-доц месяце года и проследить за динамикой развития температурных изменений на лсбой глубине до 3,20 н-й течение года.

■ Ташщ сбразш, на сравнительно небольшой глубине от ^поверхности Зешй всегда имеются слои грунта, температурный потенциал которых в холодное время года значительно выше, •чем у наружного воздуха.' • .

Проведенный анализ почвенно-климатицеских условий местности и язучешэ процесса формирования температурного

• режима грунта позволяет сделать вывод о целесообразности использования поверхностных слрев Земли,.как источника теп-да для теплое!.«, насосов,;'работающих 'в режиме отопления и охлаждения помещения.

35

. 30 25 ¿20

<¡>

I SO 8«

5 O

I П Ш !У У Л УП УП Ж X XI ХП I

• ' ' .!! е е я ç У ■ ;

Рис. I. Годовой ход температуры воздуха и почпы ид различи' кнх глубинах {ст.Ашгабат ~ Кеви)

?яс. 2. Распределена изотера d почое в годячиз» цикле.

.К основный недостаткам грунта, как источника тепла, следует отнести его относительно киз!сую теплопроводность, для чего, потребуется довольно развитая поверхность грунтового теплообменника и поддержание почвы во влажном состоянии./

. .. Третья глава посвящена теоретическим исследованиям теплового режима системы теплосбора. поверхностных слоев Земли, как источника низкопотенци&Тьного тепла и представлены результата численного эксперимента на основе разработанной, математической модели по оценке влияния почвенно-клиыа-тлческих условий местности и продолжительности эксплуатации iia. эффективность эксплуатации системы теплосбора. Приведены •результаты экспериментальных исследований по изучению реально протекшцкх тепяофизкчееких процессов в грунтовом массиве системы теплосбора, а также проверка адекватности разработанной математической модели и результатов натурных испытаний. Здесь же приводятся технические требования на проектирование и эффективную эксплуатацию системы сбора тепла..

Основной задачей теплотехнического расчета системы сбора тепла, является определение теплового режима грунтового массива с расположенным е нет! теплообменником, продстаа-лярщим 'собой трубу определенного размера, -по которой циркулирует теплоноситель, отбирающая или отдающая тепло. Подобную задачу можно рассматривать как задачу определения температурного поля' грунтового массива со стоками или. истоками тепла. Одним из путей решения данной задачи является разработка модели с ': о к а и е ад е 1 гг! сим и" .теплофкзичееккш параметрами массива грунта. _

В процессе теплопередачи на формирование температурного поля будут оказывать влияние движение влаги в грунтовом массиве к изменение pro агрегатного состояния в случае промерзания почки« Однако,, s данном случае представляется ' возможны'« решать уравнение, теплопроводности • без учета ыаосо-переноса^ т.к. гассматр^ваеше процессы, пройсход5гщие в груше, харадтсризуюгея - небольшими температурными поршадаая и протекает во времени Мадрида. •Кроме, того, при расчете вдия-«ие массойереноеа на температурный режш._грунта- частично учи-твнастся путем 'введения "эффективных" темотершчески^ характерней« грунта в зависимости от влажности.

О

Рис. 3. Расчетная cxcm система теплосбора с горизонтальным грунтовый теплообменнике«.

И- - глубина золояенил грунтового т/о; 2 s - расстояние метду трупами; ' - диаметр труби; • <dr --элементарный участок; • Тв - начальная тегаература грунта; 7> ~ начальная температура геотермальной кидпостп; « / • - эффективные гсплофизнческие характеристики г' почвы, ... ' '•

На рнс.З показана расчетная схема сксткгы теплосбора ' с горизонтальным .расположением трубной реяетгси, размещенной на определенной глубине от поверхности Земли. ■ Глубина зало- ■ пения теплообменника определяется по'чвенно-клкматичзскимя условиями местности и избирается ¡!з условия минимального влияния температуры окруяащего воздуха, ышпмалымх амплитуд колобоншт температура почеы* какспмальго возмоян* значен:^ теэдератур m дачной глубина в течение ассго отопительного периода ¡1 технологическими условиями укладки грунтового тел- ■ лообкегаякп. Ks оф$еэт>пжссть работы екстстгы теплосбора ока-~( 'аизеэт существенное отжннэ я гепяофязитсекко «фактерхмигш грунтового пассива* гятсрыз в значительной стспснп вйшяслт •о? состава п структура почет» ао плотности ni особсшя» плат.-nqc?a. .

- IG -

.■'■■' Приведенное шве характерные особенности формирования •теплового'рикша системы сбора тепла поверхноспш: слоев Земли, значительно затрудняот разработку адекватной ыатеыатичес-"'КоД' модели, учитывавшей многочисленные, факторы. Работа систе-ми -т,еплосбора характеризуется неетационарнш температурю«'!.! 'режимом грунтаj которая, .в оби;еы случае, ыокет быть описана •уравнением -Фурье (теплспроводиссти) в циллиндрвдеских координатах "•"'•-.

. il „ а /гЦг 4 2. >т + + Iff) (I)

Решение этого уравнения да;яе в простейшем случае очень сдоено., поскольку оно сод^ркит большое число неизвестных и .трудно учитываемых параметров. В свези с otic»"» сложив среду приходится рассматривать, как некоторое квазиоднородное тело, уравнение теплопроводности для которого .выводится с учетом реальмлг специфические особенностей сложного объекта. В нашем случае рассматривались прсцееш протекание в поперечном сечении грунтового теплообменника и. в основу математической недели был положен ряд допущений, которые значительно упрощают решение задач» и позволяет с достаточной степенью точное* т'к изучать процесса-теплопередачи» протекающие в грунтовом пассиве система теплребора и сводятся к следующему: ■ • • - грунт представляет» собой' квазиодкородкос тело, к ко-■ торосу примаиимо обичшо ¿'равнение, теплопроводности с учетом того, что теплофизические характеристики почвы являются "эффективными" которые г. той ки иной море отражают реальдао процесс« теплопередачи; .

- поскольку q.-глубиной .отсутстьуыт суточные колебания . температур, ьтодоьой ход темперьтури имеет сгаазконшй характер или же' остается бег юденешгя, иохадо считать, что.влияние окружающей сред!: на з'роцесс теплопередачи не оказывает существенного влияния''-б-период злеплуатацки установки;

-' но учитывается" шшф соседний- регистров труб на провесе теплопередача,'.йосисльку• саг труби пропивает-его тепловое воздействие; ' .' '. ' • ■. '•':•■.

- нзк?нснаеи (Jesctqlpp состояния ч-лэги, -еодераадейск в порах грунта, где расг«0лагаьтс;^трубтл^г'2-£т!са, но учитывается, поскольку грунтош.4. теплообменник в пчлих условиях-работа-

ет п положительных т с млс рату pim' условиях;

~ отсутствуют внутренние источники тепловыделения в грунтового массиве.

Учитывая приведенные допущения и обосновывая их, «окно значительно упростить решения задачи и данная математи-'-ческая модель с достаточной степеяьп точности будет адекват-,. на реальным процессам,, протекагацш В грунтовом массиве. " •-.• .

Для реализаций разработанной математической модели теплового-реккма системы сбора тепла была составлена программа расчета реализованная на ЭВМ. Для выполнения расчетов, требуатся следуяцие исходные данные: >

- тип почвы и его 'тсплофизические характеристики; .'

- начальное распределение температур и граничные ус-.

допил;

- геометрические параметры грунтового теплообменни- ' ' ка (диаметр труби, паг трубной решетки);

- яаг разбивки по времени, по радиусу й количество шагов. • • ' • '

В результате расчета ко гут бить гюлуче-ш значения те»я;5ратур в грунтовом, массиво в лкзой со точке вокруг грунтового теплообменника'в любые промежутки времени« величина.'-удельного теплового потока, снижаемого с одного погонного метра длины трубопровода и еукмарнов количество тепла-яри различной продолжительности эксплуатации-системы теплосбора.

-.. Основными 'задачами теоретических исследований явились:

- влияние г.еплофизическта характеристик грунтового массива и геометрически параметров грунтового теплоебмешш-: кя на формирование теплового режима систсун сбора тепла; .

~ оценка ялилния продолжительности. зкеплуатации сис- . теш? теплосбора на ее эффективность при различных изменениях параметров;

- определение средкеЯ величины удельного теплосьеиа с едина?! длины грунтового теплообменника за определенный nepHo^iienpepuBHoi! счсспяуат.-тош с.чсте№ тепяоебора.

'. .На рис.4 показано распределен:!? температуры грунтового массива" а. различие прсме^тки времени эксплуатации с;:с-_ resit теплорбора. на различнее -расстояниях от rpyjrronoro тся-л'оебменннка. Как видно из; графикеd, по яеро дкспдуатлцш

системы, температура почвы вокруг теплообменника со временем уменьшается, причем наиболее заметно это происходит возле Трубы. '

.. -. .На рис.5 показано распределение температуры .грунта на различных расстояниях от теплообменника в различные промежутки бремени. Расчет проведен для тех же теплофизических параметров' почвы и для тех же условий. Из графиков ведно, что грунтовый теплообменник, оказывает существенное влияние на температурный режим грунтового массива, в основном, в непосредственной' близости от.него на расстоянии приблизительно 30 см..Полное влияние теплообменника на формирование температурного поля. в грунтовом массиве сказывается в радиусе не более 50 см.

• На рис.6 приведено распределение температуры грунта в различные промежутки времени на расстоянии 10 см от трубы для различных значений коэффициента теплопроводности почвы. Из рисунка видно, что с увеличением коэффициента теплопровод-• ности, которое э значительной степени зависит от влажности пйчвы, происходит более заметное изменение температуры грунтового массива,, т.е. в этом случае, наблюдается более интенсивный процесс передача тепла геотермальной жидкости. Из этого следует, сто для увеличения эффективности системы теплосбора, необходимо-поддерживать грунт -во влажном состоянии естествен-Кам' путем за счет выпадения осадков или грунтовых вод-или же искусственным путем за счет ре.гулпрного полива участка, где располагается грунтовый теплообменник.

. . Важши показателей оценки эффективности системы сбора тепла^ является удельный тепловой поток, который характеризуется количеством тепла снимаемого геотермальной жидкостью с одного погонного метра длины Грунтового теплообменника в единицу времени. ,

На рис.? представлены графики распределения удельного теплового потока .и.ойцего количества тепла, передаваемых от-грунта теплоносителю во вренени-дяя различных-значений коэффициента теплопроводности .почпи. При этом, значения объемной теплоемкости грунтового массива .принимались постоянными за весь период эксплуатации' система.'

Из анализа графиков удельного теплоеъема' видно, что с увеличение.'.! продолжительности эксплуатации', значения их. имеют

-Ï9-

120 240 360 480 600 'В p в и я , .Час

Рис. 4. Распределение температуры грунта ео времени на различных расстояниях от i/o (R , и)

0,1 0,2 0,3

расстояние от т/о» и

Рис. 5. Распределение температуры" грунта на различных расстояниях от т/о в различные промежутки времени ( Т , час)

100 ; 200 . 300 400 500 600 В р в м я , час

Рус. 6. Распределение температуры,грунта во времени на расстоянии 0,Г м для различных значений теплопроводности С А, Вт/ы»град)

20- Ю3

15. Ю3

10 • Ю3

5 • Ю3

. юо 200 ;-гоо 4оо боо- • еоо '

В р о м я, чдс

Рис. 7, Распределение твдлошго потока и'количество тепла во времени для.различного коэффициента теплопроводности . л 'А , Вт/у *' град )

тенденция к понижению, особенно в первые 200 часов (8 суток) работы. Этот период характеризуется довольно большими значениями удельного теплосьема, но ярко выраженной нестационар-; ностыо процесса передачи тепла. В дальнейшем, этот процесс . стабилизируется, но уже при меньших значениях величин удель-. ного теплового потока. Суммарное количество тепла,' снимаемое. геотермальной жидкостью с увеличением продолжительности экс- . плуатации увеличивается, достигая своего насыдения в кон?ч~ : ные моменты времени. С увеличением теплопроводности грунта', ^ это наскцение наступает раньше при, одной и той же теплоем- . кости грунтового массива, , , ■

Важным фактором, плиотдет на процесс длительности эксплуатации, является объемная теплоемкость грунтового массива, где располагается грунтовый теплообменник. На рис.8 показана. зависимость удельного теплосьема и шличество тепла снимаемого с одного погонного метра трубы для различных промежутков .-.' времени, в зависимости от объемной, теплоемкое?;! почвы. Из представленных графиков видно, что при.'одном и Том же тепловом потоке, продолжительность эксплуатации системы теплосбо-ра значительно увеличивается с увеличекиеи„обьстрй' теплоем-•' кости. Кривые для суммарного количества тепла имезт тевденп. цип к увеличению своего значения при более- высоких, значениях , объемной теплоемкости,'достигая насыделия при болей длитель- . ной эксплуатации системы сбора тепла»" ..'■••'■•

'■ На рис. 9 приведены графики зависимости-изменения V ■ интенсивности удельного теплосьема, б. заюсимостнот теплопроводности почвы для различных периодов времени эксплуатации системы сбора тепла.-йо графиков видно, что при неболь-аих периодах эксплуатации систему (50 час) с увеличением го-, оффициента теплопроводности грунта значение теплового потока увеличивается значительно. Однако, при дальнейшей зкеплуата--ции установки,при некотором значении коэффициента теплопроводности, наблюдается максимум, а злтем и улень'ленко значения . ' удельного теплосьема грунтового теплообменника. С увеличена- . ем продолжительности эксплуатации (300 час) этот максимум наблюдается ужо при изньаих значениях глг^ициента теплопроводности грунтового'массива. •.

Зависимость, удельного теплосьема грунтового, теялйоб-

аыо3

Е-Ю3

10.10»

200 ■ 300 400 С р в м я , чаи

500

' Рис» .8, Распределение теплового потока и количества тепла ■ со времени для' различной объемной теплоемкости (.рс, кДжДг.' град).

35 ■ 30

§

25

£ 20

о

Я

ж 1С

0 ВЗ

1 Ю

к »■6

—- иУ -

^ рс я 4-Ю3 '4&/н3»град

1

1,0. 2,0 3,0 4,0; •

коэ$фициеот теплопроводности, Вт/и•град

Рис. 9. Зависимость теплового потока от .коэффициента'.теплопроводности для радличдах. промежутков времени "С 7 , час)

кенника при различных значениях объемной теплоемкости в различные периода эксплуатации системы теплосбора- приведены на графике 10. Расчеты были выполнены при постоянном значении коэффициента теплопроводности. Графики показывапт, что во всех случаях, с увеличением объемной теплоемкости груцтово-.-го массива, значение удельного теплового потока имеет тенденция к увеличении своего значения. Таким образом, объем--ная теплоемкость грунта является паяшм параметром, -оказнЕа-щщл существенное влияние на режим работы установки, в' особенности, как на продолжительность оксплуатации системы теплосбора, так и на •зеличид удельного теплосъека грунтового, теплообменника'. При малой общей теплоемкости почвы, прихо- , дитсн при эксплуатации зеплонасоской установки увеличивать . длину грунтового теплообменника или сижать температуру кипения рабочего агента в испарителе для получения достаточ- ' ного количества теплоты от грунтового массива, температура которого замет?» скктается.н процесса передачи. таи;аа- в то время, как температура кйпзкия обычно остается постоянной. '

Таким образом, приведенное графика наглядно, показывая?- влияние тегтяофгакческшс параметров почеы на эффективность процесса теплопередачи» причем энергетические показателя системы теплосбора существенно улучшаются с увеличением теплопроводности грунта и его объемной теплоемкости; Эту. особенность'необходимо учитывать .при-проектировании системы сбора; тепла, т.к.' путем искусственного повышения теплофизи-чзских парачетров почвы вблизи грунтового теплообменника, *.'' когшо существенно улучшить эксплуатациогаше характеристики пссй системы в целом, особенно в почвах* шевщих низ куп теплоемкость и теплопроводность.

Влияние геометрических.параметров грунтового теплообменника на величину удельного теялосьема в.различные промежутки времени представлены на рис. II. Расчеты были выполне^ ны для различных диаметров трубы грунтового теплообменника. Как видно из. графиков, диаметр трубопровода играет определенную роль на величину удедьногб теплового потока, особенно в начальные периоды эксплуатации установки, причем, чем больше диаметр труба, тем большее значение принимает удель-' ный теплосьем. Однако± по мере эксплуатации скстем! тепло-

■ Обьеииая теплоемкость, цДч/иэ»ррад

Рис.,10. Зависимость теплового потока от объемной теплоемкости для различных промежутков времени ( X , час)

20. Ю3

К-ГО^

10.103

Б'10®

100 '.200.300 ■ ; 400 ^563" 5 - р е и я , час .

600 7

Рис. ii. Распределение теплового потока .в количества тепла во времени длц>азли|ных-диаметров трубы т/о

сбора, эта разница существенно уменьшается, стремясь к Како-иу-то определенному- значения.

Проведенные теоретические исследования позволили оп--тимизировать параметра грунтового теплообменника и разработать ряд рекомендаций по эффективной эксплуатации системы . сбора тепла поверхностных слоев Земли.

Основные соотношения и параметры трубной решетки системы теплосбора приведены в таблице I.

Таблица X.

Основные параметры грунтового теплообменника. ■

-Г~—----—--------• '

^ | Параметры | Соотношения!_ • ' 1 ' ' ■ .. : ■ . ' ' '-. ;'■■'■'

I.. Длина грунтового теп- • ■ _ £.' ,_ йг

лообменника, м' " >у.

- , ' \ :

2. Средний удельный тёп- „сР. гГ* ' ' •лооьем, Вг/м )' 1г.*и' 4

3. Диаметр трубопровода, • : 0,0^. О,!

4. Шаг трубной реаетки, ¿5 [»1,0

5. Глубина залояения грун- о ^ // $ /,5 тового теплообменника, #

ы ••

'б. Теплопроводность материала трубопровода, Агр & Хгр Вт/и«град .

где ' &0 - тепловая нагрузка на систему теплосбора, кВт (3^, - т еп лопро извод ителькость'установки, кВт - коэффициент преобразования тепла ' т - продолжительность эксплуатации дГр - теплопроводность гдунт;>

Оптимизация параметров грунтового теплообменника способствуем эффективной ¡эксплуатации .системы сбора тепла и теп-лоиасоснОй система отопления в целом и обеспечить необходимую- тепловую нагрузку на грунтовый теплообменник в точение

• всего отопительного периода»

•■ Дяя-изучения', возможшсти использования теплоаккумули-"рующих свойств грунтового массива в качестве источника теп-

• ла, были проведены экспериментальные исследования в течение всего отопительного периода 1982/83 г.г. Эксперименты проводились на опытном полигоне НПО "Солнце" АН Туркменистана, где был создан экспериментальный объект с теплонасосной установкой. На прилегающем участке Земли опытного полигона размещалась система'теплосбора с грунтовым теплообменником, занявшая площадь около 350 ы .

.- Система сбора тепла представляла собой регистр металлических труб диа&етроы 1,5 дюйма (40 км), уложенных на глубину'1,0 а от поверхности Земли, по которой циркулирует геотермальная яидкость (теплоноситель). Основные параметры грунтового теплообменника системы .теплосбора. определялись из анализа опыта зарубежного строительства.и проведенных теоретических исследований, '.-'"••

Целью данных экспериментальных исследований явилась, : прежде всего, проверка адекватности разработанной математической модели системы сбора тепла поверхностных слоев Земли, а также изучение' реально прогекахудих процессов .и оуенка влияния эксплуатация грунтового теплообменника на температурный режим грунтового массива. ' .

На рис. 12 представлены графики изменения температуры грунта в течение первых трех суток эксплуатации системы теплосбора на различных расстояниях от грунтового теплообменника. Графики построены для поперечного сечения системы, сбора тепла на расстоянии 70 и от" входа теплоносителя а грунтовый теплообменник. Представленные-кривые температурного, режима грунтового массива, 'в зависимости, от продолжительности зкс-'плуатации, носит пто' выраженный экспоненциальны!? характер, при ото.м, значительные 'температурные- изменения происходят в первые двое суток экерлуатац;:», а затем процесс, носит более

спокойный характер.

На ряс. 13 представлены результаты экспериментальных исследований распределения температуры грунта на различных расстояниях от грунтового теплообменника. Графики показывают, что наибольшие градиенты температур наблпда-ются вблизи трубы грунтового теплообменника, ко по мэре удаления от теплообменника где-то в пределах 50 см, эти температурные изменения заметно затухают.

Распределение температуры грунта в непосредственной близости от грунтового теплообменника по его длине лриведе-' ко на рис. 14, lis графиков ввдно, что за данный промежуток времени эксплуатации установки, наиболее интенсивно работает участок трубопровода длиной 100 м, с оставшиеся участки постепенно включаются и работу по мере эксплуатации и от- -бора тепла от грунтового массива. Этот иоменг необходимо учитывать при проектировании системы теплосбора и гыборе длины грунтового теплообменника.., ,

На рис. 15 приведены зависимости, описывающие процесс . восстановления грунтовым массивом своего температурного ре- ' жима после окончания эксплуатации систешг сбора тепла, т.е. после отключения тепл.онасосной установки. Анализ полученных кривых показывает, что процесс восстановления естественного температурного режима грунта в зимшй период'протекает ыэ- -нее интенсивно, чем обратный процесс - отбор тепла при эксплуатации системы теплосбора.

Сравнения результатов экспериментальных и теоретических исследований путем сопоставления данных, полученных в ходе, натурного эксперимента и данных, полученных в ходе численного эксперимента, реализованных с помощь» ЭВМ. представлены на рис. 16. Результаты приведены за трехдневный период ¡эксплуатация системы теплосбора и как показывают результаты сравнения, кривые гешературшх изменений нмегзт расхождения не прёвыазйцне Ю %. Эти результаты подтверля&ат адекватность разработанной матегатнческой модели, с учетом принятых допущений и реально протекавших процессов передачи тепла система теплосбора. Использование численного зкепериеыта с применением ЭВМ значительно, упрощает изучение процесса,, ■ происходящего в грунтовом массиве и позволяет получить не о б-

10 . 20 . 30 40 50 60 .70

Про и я , ч а с © - возле трубы

X - в ГО см от трубы ч;о горизонту) ¿1 - в 100 си от трубы (по горизонту) - .

Ркс. 12. Изменение температуры грунта во времени при рабо-тахщеЯ установке.(цопереиное сечение, I а 70 и)

О ■ -20 апреля 15 ч 50 ы 'К - 21 апреля 1э ч 50 м

Рис. 13. Распределение температуры грунта на различных

расстояниях от.теплообменника с поперечном сечении { е * 70 «) .

о о

К 15 ¿14

|l2 • * II 10

-О ——€

/

/у

v

/

Д л и н а , и

С -20 апреля х - 21 апреля

Рис. ,14. Распределение температуры прунта по длине грунтового теплообменника (возле труб грунтового теплообменника).

19 18 " 17 Í16 ! К .§14 13

___1 _ -1 >—-i L—— ..... ——4 -*

Í ' •

У /

/ > .

10 20 30 40 50 60 70 • В р в и я , час

© - возле трубы • х - в 10 см от трубы д - в 100 см от трубы "

Рнс. 15, Восстановление температуры грунта при неработающей установке.

Рис. 16«. Сравнение результатов экспериментальных. / и теоретических исследований (на расстоянии. 0,1 и от т/о)

ходпмне исходные данные при проектировании системы тепло-сбора поверхностных слоев Земли.

В четвертой главе приводится описание опытной установки, методика проведения эксперимента и результаты экспериментальных исследований теплонасоснсй системы в режиме отопления и изучен процесс формирования температурного режима системы обьект-Т!1У-грунт. На основе натурных испытаний проведен термодинамический анализ процессов происходящих в теплонасосной установке, определены ее энергетичес-.кие и теплотехнические показатели и проведена их оптимизация при работе в различных температурных режимах. Экспериментальная установка была смонтирована в одном из лабораторных помещений, расположенном на опытном полигоне НПО "Солнце" АН Туркменистана, имеядем полезную плоцадь 7,5 и*", где проводились натурные испытания .в течение всего отопительного периода 1982/1983 г. г.

В общем случае тепловой насос представляет собой устройство для переноса тепловой энергии от среды с низкой температурой к среде с высокой температурой. Термодинамические процессы происходящие в тепловых насосах, аналогичны процессам, осуществляемым в холодильных машинах, поэтому, разработанная автором-теплонасосиая установка была изготовлена из элементов, включающих в себя оборудование серийных холодиль-.них машин.

В своих исследованиях, на основе проведенного анализа, бил сделан выбор на тепловом насосе компрессионного типа, изготовленного на базе серийного холодильного агрегата открытого типа $'АК - 1,1 Е. Данный выбор объясняется тем, что компрессионные тепловые насосы, по сравнения с другими тип ми насосов, являются наиболее изученными, менее дорогостоящими, умею? сравнительно высокий 1Щ л небольшие габариты. Однако, глазным преимуществом их, является возможность работы в двух режимах - в режиме отопления и в режиме охлаждения помещения. Зта необходимость вызвана тем, что для условий Туркменистана существует необходимость как э отоплении, зимой, так и охлаждения различных объектов летом." Кроме того, при использова» ° нии в качестве источника тепла грунтового массива, зпачитель-нэ увеличивается эффективность работы системы теплосбора и,

следовательно, коэффициент преобразования тепла теплового насоса.

}!а рисЛ?- приведена принципиальная схема теплона-сосной установки с системой контроля и регулирования режима работы. .Выбор холодильного агрегата открытого типа обусловлен тем, что имеется воэмошюсть осуществления контроля и регулирования режима работы теплонасосной установка при изменении различных параметров с помощью системы автомати- . ки и удобства размещения термопар по всему ходу движения рабочего агента, что позволяет провести термодинамический анализ и обеспечить оптимальный режим работы установки.

Основным элементов в тепловом насосе является поршневой компрессор. Компрессор II засасывает из испарителя пары холодильного агента, сжимает его, после чего он подается в конденсатор 2..При этом, его давление и температура повышаются. Ввиду наличия в конденсаторе'повкаенного давления' фреоновый пар сжижается при сравнительно зыс.окой температу-, рэ. Тепло от'.коцценсатора. отводится воздушным потоком} создаваемый вентилятором-3 и подается в отапливаемое помещение. Из коеденсатора жидкий фреон .сливается,в ресивер 15. Далее жидкий фреон, проходя теплообменник 12 подводится к расширительному клапану ■ 10, где происходит дросселирование фреона {) , следовательно, понижение, его .'температуры и давления. В таком состоянии фреон снова поступает з испаритель ?.• Когда компрессор -всасывает холодильный'агент из испарителя, то'' давление в нем уменьшается'и, следовательно, хладоагент начинает кипеть*при •более, низкой температуре. В процессе кипения, фреона происходит отбор тепла от геотермальной-гладкости, которая циркулирует в испарителе и системе трубопроводов, уложенная в -грунт, на определенную глубину. Циркуляция геотермальной ящхости осуществляется.центробежным насосом 15, при атом расход плавно регулируется изменением пропускной . способности вентиля 9 или изменением напряжения, подаваемого на цснтрсбеткш.ч насос.

Таким образом,.в теплонасосной'установке псе необходимые темперагурнче условия для хладо.агента создаются изменением давления, при этом точка кипения должна быть достаточно низкой и соответствовать давлен;® фазового перехода из

"а"л. н 1 и

'но

Рис. 17. Принципиальная схема экспериментальной теплонаеосноЛ установки

1 - регулятор температуры

2 * коеденсатор

3 - вентилятор 4- грунтовый т/о

5 - расходомер

6 - расширительный бачок

7 - испаритель

8 - насос

9 - вентиль

10 - териоре17лируодий вентиль

11 - компрессор

12 - регенератор (т/о)

ел со

13 - манометр

14 - фильтр-осуиитель 1Ь - ресивер

16 - манометр в/д

17 - реле давления

жвдкий фреон газообразный фреон

яедкого состояния в парообразный, а. точка конденсации достаточно высокой и соответствовать процессу обратного перехода из парообразного состояния в жидкое, Только в этом случае удается эффективно утилизировать тепловую энергию низкопотсщиального источника и поднять ее на" более высокий температурный уровень.

Необходимо иметь звиду, что расходуемая компрессором электрическая энергия также переходит в тепло а виде работы сжатия газообразного холодильного агента. Следовательно, при псмоци геплонасосноЛ установки удается утилизировать как энергию кизкопотеь'циального источника тепла, так и. энергию электросети.'

Коэффициента преобразования тепла будет определяться, в основном, температурными уровнями источника'и потребителя тепловой о:¡оргия. Чей ближе эти уровни, тем более высокое значение коэффициента преобразования, а следовательно и больший выиграй в получении тепла при иимнимальных затратах полезной работы.

Система контроля и автоматики» установленные на тепловом насосе позволяют обеспечить необходимую температура в отапливаемом по^ецении, оптимальный температурный резким работы установки, Малый расход электрической энергии, а танке полное отсутствие обслумивахуцего персонала и надежную работу всей системы в целом. ' • •

Главной задачей исследования было изучение температурного режима работы самой установки, отапливаемого помещения и геотермальной '¡яркости» циркулирусдей по 'грузовому теплообменнику, на основе чоп?'определились основные термодинамические параметра рабочего цикла теплового насоса, теплотехнические показатели установки и проверялся тепловой .баланс всей*системы в целом. ' .

На первом этапе эхеперимет'альшх исследований были рассмотрев вопросы формировании температурного рексима отапливаемого объекта н геотермальной зпдкветк при.;определенных услов}!ях скругащсй средн. С этой целью, в течение недельного периода Сс 12 по 15 ноября) были произведем заыеры та!-, пер&туры геотермальной падкости на.входе и выходе из грунтового теплообменника, при этой с локоцые центробежного насо-

ca производилась его циркуляция, а сам тепловой насос находился а нерабочем состоянии. В это же время, с помощью недельного термографа, круглосуточно производились записи температур внутри и вне лабораторного помещения. На рис. 18 а представлены в ввде термограыы графики недельного хода температур окружающего воздуха, лабораторного помещения и геотермального теплоносителя. Как видно из графиков, температура окружающего воздуха в течение этого периода претерпевала значительные изменения - в ночные часы она падала до • С-5)°С, а з дневное время поднималась до (+12)°С„ При этом, •максимальная амплитуда теупературы составила 14°С, Что касается температуры внутреннего воздуха в экспериментальном помещении, то их колебания были незначительны и находились в пределах (6-8)°С. Этот факт говорит о большой инерционности ограждающей конструкции и хорошей теплоустойчивости лабораторного помещения.

Температура геотермальной йодкости за аесь этот период как на входе, так и на выходе из грунтового теплообменника оставалась без изменения и находилась на уровне (12-13) °С. По этой температуре можно было судить и о температурном потенциале самого, грунтового массива в его естественном состоянии на глубине расположения теплообменника перед началом работы теплонасосной установки. Приведенные графики еще раз подтверждают тот факт, что в самые холодные периоды зимнего сезона температура грунта имеет более высокие значения, чем температура окружавшего воздуха и, в свою очередь, не . подвержена резким амплитудным колебаниям. Эти два момента оказывают существенное влияние на эффективность работы теп-донасосной установки ц подтверждают наши предположения правильности выбора грунтового массива в качестве источника низкопотенциалыюго тепла.

. После завераения предварительных исследований, 8 декабря 1982 г. была вклочена тепдонасоская установка, которая работала круглосуточно, з течение всей недели до 15 декабря. На рис. 18 б лредстаолеш результаты исследования в виде графиков недельного хода температур наружного воздуха, зозду-ха внутри помещения is теплоносителя на входе и выходе из грунтового теплообменника.

20 15 10 ' Б 0

»10

!

3 — в . «м—. _ о —

2 « в о в «• 0 " 0 - -г» • о-» о „

1'% « о (, > 0 . * .•« * * . * в » • С О » а о

» с V , в ч? .

1

ИГ

.ВС Ш КГ <3> 12 19 врября Е962 г с

чг кг

Рис. 18 а, График недельного хода температур (установка в нерабочем режиме)

I - окружающего воздуха 2. - лабораторного помещения 3 - геотеомаяькой жидкости

25;

20. 15 10 5 О =5 -10'

-".г- „ _ —■ — и» • г —' 2

. У '" -*'

. -1 - ; а - 0 о ' v ■л.

- "■ / —_.... 1 О а • » „ ' , * -в> о «с*-** С А» О 0 • о За

» * . в « «' ». ..... о а • 0 . 1. г • 0 •Я О о о "1 * « О ....

. -9. . . . • * а1 * о а ... .

О?

иг - сб ш • - 131

В - 15 дедабря 1902 г.

Ж

СР

Рис. 18.6. График недельного хода температур (установка в режиме отопления ~ в момент включения)

1 « окружаждего воздуха

2 - лабораторного помещения ' '.3 - геотермально'! яэдкости

а. на входе п теплообменник ' •

б. на выходе из теплообменника

Лналогичше забери Сипи проведены спустя чуть более месяца эксплуатации теплового насоса, т.е. в период от 22 ВЯ...В83 г. _

25 20 15 10

■ г 1"

г « ♦ в * в

зе За Г""" Л 0 7\. ■ м. .1м. С,, 0 « в -в »ьл

» * во • «

-10

• ПН

ВТ

СР

чг.

га-

СБ

ВС

ПН

Рис. 19.

22 - 29 января 1933 р. Графики недельного хода температур (установка а длительном режиме эксплуатации).

1 - окружающего воздуха

2 - лабораторного помещения

3 - геотермальной жидкости

За - соеднее значение на входе з т/с 36 - на выходе из т/о. .

На рис. 19 показана териограмыа изменения температур _ окружающего воздуха (кривая. I), лабораторного помещения (2) и геотеркальноЯ жидкости на входе (За) и на виходе из теплообменника (36). Эти исследования подтверждают тот факт, что 1>ибраш!ые параметры грунтового теплообменника вполне отвечали требованиям поддержания определенного температурного уровня геотермальной яцдкости и обеспечения необходимой тепловой производительности теплотсоснэ'а установки за довольно длительный промежуток времени натуршх испытаний. • •

Следующим этапом теоретических и экспериментальних исследования явились проведение термодинамического анализа, и определение основах технических показателей теплонасос-ной установка при работе'сс в номинально;.! режиме.

Наибольшая э^ктишлсть работы установки достигается при работе ее в оптимальная температурах условиях и в

, значительной степени определяемся температурными условиями источника тепла и потребителя« Температурный режим работы теплонасосгой установки, з обцеы» характеризуется температурами кипения» всасывания, конденсации и переохлааденэд холодильного агента, которые в назем случае, определялись температурой геотермального теплоносителя циркулирующего по грунтовому теплообменнику и температурой воздуха внутри отапливаемого помещения« В установившемся режиме работы установки эти параметры контролировались с помощью термопар, установлегамс по всему ходу движения рабочего агента и ка-косакууметров, и могли регулироваться в необходимых продолах с помощь» терморегулирущего вентиля и реле давления, создавая необходимые температурные условия и перепад давлений. .

Результаты термодинздического анализа были использованы для проведения теплотехнического расчета теплового насоса на основе методики расчета холодильных наа;::н компрессионного типа и яолучеш осг.овше теплотехнические показатели экспериментальной установки прк работе в номинальном ре-ике, результаты которых приведена в табл. 2,

Таблица 2". .

Основные параметры тсплопасосноП установки.-

п—~~—~Т

}Еякница ! ¡измерения {

п/п

Наименование ■

.Показатели

1 !

» •I

!

1. . Коцлрессорно-шденСаюр-

ннй агрегат

2. ХолодилынЯ агент

3. ТеплспроизБОдитеяьность, .

Тепло, отбираемое от источника {холодопрокзводи-• . , • тельноегь), С0

5. Модность, потребляемая компрессором, ¡\/;,

6. Температура кипения, ¿0 ' °С

(КК£Л/Ч) (ккал/ч)

®АК - 1,1 В фреон - 12 ,2,9 ,

(¿оо) . (1б00) ;

О,в

2,0

I !

7. Температура конденсации,

8. Коэффициент преобразования тепла, /4

9. Мощность потребляемая циркуляционным насосом,

Л^н

10. Геотермальный теплоноситель

11. Длина грунтового теплообменника, £

12. Глубина заложения, Н

13. Диаметр трубопровода,

а0

°с

кВт

м м

К)

40,0 3,6 • 0,15

Вода

I9L

1,0

1,5 (0,04)

3

Достоверность результатов теплотехнического расчета проверялась путем их сравнения с экспериментальными данными полученными для испарителя и козденсатора теплонасосной установки во время испытаний на основе,составления уравнения теплового баланса.

Для испарителя

с,* - v* -.¡5* • а т» = м (£/ - и} /г /

- Для ковденсатора

СЛв • Ve -ре, ■ д ТЬ = М ( - I з ) / 3 /

где . ' •

СГ) , Cn п - удельная теплоемкость жидкости (Еода) к воз-И'"« духа, sflr/кг.К ;

уж, ув - объемный расход, м3/ч ; • •

рж, рв -плотность, кг/м3 ; •.

Л Т , дТ - перепад температур теплоносителя в испарителе и конденсаторе, СГ; '

I! - массовый расход холодильного агента, кг/?? ;

¿. энтальпия холодильного агента на входе.к сжоде " испарителя, кДж/кг ;

¿з - знтальпия холодильного агента на входе и выходе конденсатора, иде/кг.

Результаты расчета теплового баланса показывают, что расхождение проведенных теоретических исследований по определению теплотехнических показателей экспериментальной теп-лонасосной установило результатами натурных испытаний в данном случае не превшшт 0 1

Дальнейшим этапом проведения исследований явились натурные испытания непосредственно самой теклонасосной установки при работа ее в различных температурных режимах. В ходе эксперимента, основными параметрам», которие подвергались изменении, были - температура кипешю холодильного агента в испарителе, которая регулировалась с покощыо дроссельного устройства (ТРВ) к принимала значения О, ч5°С, Температура коедеисацик в конденсаторе теплового насосаг поддерживалась на заданном 'уровне- с ломацьэ реле давления и принимала значения 30, 40, 50°С, При ото« важно Щпо шяскить, как ие-Яяотся теплотехнические показатели теллонасосной установки, в частности, ее ?еллопроизводитеяьносгь, потребляемая компрессором мощность, количество отбираемого тепла от источника (холодопроизЕОДятсльь'ОСть) ц главный поаазатель эффективности работы установки « хэз^щнёкт преобразования, который ■ доказывает какое количество'полезного тепла вырабатывает установка на единиц/ затраченной со механикеской или электрической онерпге. ... - -

На рис. ЙО (а, б, в, г) приведены результаты испытаний теплонайоеной усгакооги в виде зазпсимосгсй теплолреиз-родительности, холодолроиэводстелыюстк, потребляемой иоц-носгик коэффициента преобразования от температур ковденса-цки холодильного агента при рааяачнак шипениях температур

• кипения. . '

Анализ получсн:шх ."радиксы показывает, что на холодо-произЕсдителы-осгь нздбольпее влияние сказывает температура

• кгоения холодгаьного агента.; чем тол ера тура конденсации.' Тсплопроизсодительность уезвйоькя зависит как от холодопро-изводйтеяьноетн, так и от ыощности потребляемой компрессором, поскольку работа сжатия в компрессоре, тя;сже переходит в тепло к отводится в когденсаторе. Ьоздутапм потоком.

4000 - ь

г > 3000 - ^Г— г. 5°

х 2000 „ 0°

а

5,0 4,0 3,0

«

2,0 * г«

30

40

50 -и

1,0 ^

о а

3000 -

2000 5°

1000 0°

4,0

3,0

2,0 *

•а

1,0 с»

О

0 ей

30

40

50

Ь

а) тепЛспроизводнтельность

0,9

« 0,7 ® 0,5

40

6) холодспроизводителькость 6,0

5° 0° ^ 5000 и ■ X

> 4000 [ _

• . 3000 - гВ°

^ 2000 -

5,0 4,0 3,0' 2,0

в) потребляемая мощность

I

1

30 40 50 \п

г) коэффициент преобразования

Рис, 20 (а, б, в, г) Теплотехнические характеристики теплонасосной установки

к

Значение действительного коэффициента преобразования тепла представлено на рис. 20 (г) в виде графиков для различных значений температур кипения и конденсации фреона. Анализ полученных зависимостей показывает, что чем сыне температура кипения френа и нике температура конденсации или другими словами, чем блике температурные уровни источника тепла и потребителя, тем с большей эффективностью будет работать теплонасосная установка и, следовательно, на единицу затраченной энергии можно получить в несколько раз больше тепловой энергии, подаваемой в отапливаемое помещение. В этом замечается одно из основных преимуществ теплонасосных установок перед обычными системами отопления.

В пятой главе проведен анализ экономичной эффективности по расходу условного топлива теплонасосных установок с существующими традиционными системами отопления и показаны их преимущества. ••'-'..

Теплоснабжение, с помодьо тепловых насосов с энергетической точки зрения| как правило, но может конкурировать с ТЭЦ даже при ¿^пользовании источников теплоты сравнительно высокого потенциала.'Однако, в районах, недоступна* иди неудобных для транспортировки теплоты от ТЭЦ, применение теплонасосных систем отопления монет оказаться экономически выгодным. Наибольшее распространение на сегодняшний день получили отопительные устройства четырех типов' - печное отопление, отопление от районной котельной, квартирное отопление и электрический обогрев с поырдыо. калориферов.

На основе проведенного анализа различных отопительных устройств были проведены расчеты по расходу условного топлива на единицу производимого тепла, результаты которых представлены на рис. 2Г в и ид с графика :и-сравнение с. тепло-насосной системой отопления, что позволило.выявить зону эко-. комической эффективности- тепловых-насосов при различных значениях коэффициента преобразования тепла. Применение тепло-насосной системы теплоснабжения является эффективной с точки зрения тепловой экономичности только в том случае, если выполняется следующее неравенство "

Вт.н.чБ

/4/

' Гдс 3 _ удельный расход топлива на получение единицы, тепловой энергии для различных типов отопительных сис-' --

тем иг/

обогрТ

Зона экономичной эффективности тепговых насосов.

ЯцартцпЬпя, район щЬтельн.

1 ■ I

1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 й,0

Коэффициент преобразования, ТНУ

Рис. 21. График расхода условного топлива различных систем отопления. . "

Как видно из рис. 21 самым неэкономичным способом отопления, как и следовало ожидать, является печное отопление, которое, однако, получило Самое широкое распространение в сельской местности. Так, теплонасосное отопление эффективно по тепловой экономичности, по сравнению с печным, уже при-значении коэффициента преобразования 0,75 и более.

Самым выгодным, с точки зрения расхода топлива, является отопление от районной котельной. Однако, при коэффициенте преобразования тепла теплонасосной установки равной 2,2 и выше, отопление от тепловых насосов становится экономически более целесообразным перед всеми рассмотренными традиционными системами отопления.

Следовательно, в термодинамическом' отношении'теплонасосное отопление, на сегодняшний день, является самым рациональным способом получения тепловой энергии при сжигании органического топлива.

выводи

3. Проведен анализ почвенна-клйматических условий местности и выявлена особенности формирования механизма теллофизических процессов грунтового массива. Показано и обосновано использование грунта в качестве аффективного источника тепла для тепловых насосов при расположении в нем на глубине (1,0-1,5) м грунтового теплообменника. Отсутствие суточных колебаний температур, а с глубиной уменьшение и сезонных, и довольно высокий температурный уровень относительно окружающего воздуха в зимний период позволяет значительно повысить эксплуатационные показатели теплона-сосных систем отоплетш.". .

• й. Разработанная математическая;модель нестационарного температурного режима системы сбора тепла позволяет изучать температурный' реки системы сбора тепла, установить закономерности их формирования и исследовать влияние продолжительности оксядуатацш, геометрических параметров-грунтового теплообменника, теплофизических характеристик почвы,^ таете ее влажности на велнчицу удельного, теплосьема я количества тепла сщыаемого с одного погонного метра длины трубопровода. .

.3. Численные оксперпченты, проведенные на основе разрабогднной'ттеиагической модели, показывают,' ото наибольшее влияние т взличвду интенсивности теплосьема, оказывшот слои грунта в радеео ко более 0,5 м вокруг грунтового теплообменника. Реюмецдовано,.для.повыиения ¡эффективности эксплуатации системы тепяоебора, размещать вокруг теплообменника слой грунта, к.;с:ацио более теплопроводный и тепло- . емкий Состав, поддерживал при этом необходимую влажность.

4, Проведенные нагурше испытания системы теплосбора позволили изучить реальные, процессы теплопередачи, протекающие в грунтовом массиве при наличии теплообменника пс которому циркулируя! кндк;й теплоноситель. Показано, что п начальные периоды эксплуатации системы теплосбора наиболее интенсивно работают начальные участки'трубопровода, .но по . мерс эксплуатации рабочая зона перемещается на ее.конечные

. участки.' Отмечено, что процесс восстановления температурного потенциала грунта в зимний период происходит менее интенсивно, чем процесс отбора тепла. Полученные экспериментальные данные подтвердили адекватность разработанной математической модели.

5. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования система теплосбора позволили получить основные соотношения, позволяющие находить необходимые параметры грунтового теплообменника, которые будут определяться, в основном, тепловой нагрузкой на систему теплосбора и величиной удельного теплосьема за период эксплуатации теплона-

• сосной установки. Сформулированы основные рекомендации на разработку и эффективную эксплуатацию системы сбора тепла поверхностных слоев Земли.

6. Проведенный комплекс экспериментальных исследований, в течение отопительном периода, системы обьект-ТНУ--источник тепла показали хорошие эксплуатационные характеристики теплонасосной систем отопления. Эти исследования подтвердили работоспособность всей системы в целом и правильность выбранных параметров^ грунтового-теплообменника

и теплонасосной установки. При этом система теплосбора обеспечивала необходимую теплопроизводгетельносгь и поддержание определенного температурного уровня геотермального теплоносителя, а экспериментальная установка работала в заданном температурном режима,'обеспечивая с помощью системы автоматики необходимые комфортные условия внутри лабораторного поккцения. }'■'._

7. На основе проведенных '"экспериментальных исследований теплонасосной установки определены основные теплотехнические и энергетические характеристики;установки. Испытания теплового насоса в различных температурных режимах показали, что на теплотехнические псказ$?сми установки,, существенное влияние оказывав? температура источника и потребителя тепла. Результат» экспериментальных исследований

при работе установка в ноыкнальном режиме позволили опреде- . лить ее основные параметру, при атом тешгспроизБодительность составила - 2,9 кВт (2500 ккал/ч) мощ1ЮС?ь потребляемая'

комлрсссором - 0,8 кВт, а коэффициент преобразования - 3,6.

8. Проведенный анализ экономической эффективности по расходу топлива различных систем отопления показал преимущества теплонасосных систем отепления при коэффициенте преобразования 2,2 и шве. Отмечено, что в термодинамическом отношении теплонасосное отопление является самым рациональным способом получения тепловой энергии при сжигании органического топлива. Наибольшая экономическая эффективность теплонасосных систем достигается при зкеплуатации

их в рекиме отопления и кондиционирования понесения. В этом случае, коэффициент использования оборудования увеличивается примерно вдвое и значительно снижаются сроки .окупаемости оборудования.

9. Анализ -теплонасосных систем отопления показал, что помимо экономической эффективности они имеат ряд других существенных преимуществ - возможность работу и режиме кондиционирования, отсутствие загрязнения окружаодей среди. Наличие системы контроля и регулирования на тепловом насосе позволяет обеспечить иообходкыуэ температуру в помещении, епткмальшй температурный режим работы установки, малый расход электрической энергии, а также полное отсутствие обслу-•иквоащего персонала к наружную работу всей системы в целок.

10. На основе проведенных комплексных расчетно-теоре-тических и экспериментальных исследований разработаны научно-технические основы, позвол.та;ио столките'цикла работ по разработке, моделировании у. оптимизации теплонасосных систем теплохлидоснабжения аотоуомиых потребителей с исполь-. зовшшем в качестве нетрадиционного источника низкопотенциального тепла '—.тепло' поверхности!« слоев Земли. .

. II. fio результата« теоретических исследований и натур-них испытаний составлена технические' рекомендации для проектирования и разработан технический проект опытно-проакален-ного варианта позиционера с теш о ел: насосом КТН 23 - 00. 00.С00СБ, предназначенного для теплохлздоснабЕсния автономных потребителе,'].'

ПУНИЩИИ; .ЯРШЩйВ .ОСНОШОЕ 0}ДЕ£МНИЕ ДИССгРТА^ОНЦОЯ .-РАБОТЫ,- '

•I, РАЙРЮВ А.,4» я др. Исследование ф-оическгос процессов, связанных с преобразованием энергии я солнечных установках. Отчет о НИр/sTW ЛН 7ССР, Í? 25СГ0634 Ашгабат, 1970, 236 с.

2.'БАЙРИЕЗ А.Ч., ВРДЩ П.М., НОййКОВ ИД. Исследование тепло- и массообуска при совместной конвекции на верти." кальках огра2!дада,их конструкциях обогреваемых солнечной радиацией // Ташкент, Гелиотехника, Ш 5, 1972, с, 49-55,

•з. ШЙРЙЕВ А.Ч,, ЕРДДШ n.M., KOSHKOB ИД, О тепло- и мае-еоо&мене бинарного ламинарного пограничного слоя при совместной KQHBeituaii у вертикальной полупроницаемой поверхности // IIa в. All ГШ?, - сер. *'Г\ а Ш, 1973 - » 4, с. 20-26,

БАЙРИ23 Л.Ч., БРДНИК П.М., 1ЙЖИШВ ИД. Эксперкменталь- . ное исследование тепло- к аассообиена при совместной конвекции на вертикальной пластине // Труды ТШ1, Ашгабат, 1973, с. 55-60. ■5. Е&ЙРИЕЗ А.Ч. Теплообмен бинарного ламинарного пограничного слоя на вертикальной пластине при совместной конвекции, 1У Республиканская • конференция молодых ученых и специалистов, Тез. докл., Ашгабат, 1970, с. 62,

6„ ЕАйРИЕЗ А.Ч, Теплообмен при совместной конвекции и пористом адуве инородного газа // Изэ. АН ТССР, - сер. ОТХ и Iii, I960. -Í 3, с. 23-24.

7. БАЙРЙЕВ А.Ч, и др^ • Провести исследования и разработать предложения по использовании солнечной энергии для целей отопления а охлаждения зданий в условиях наркого климата. Отчег о НИР, НПО "Солнце" AHTCGP, № 8Ю303Г7, Аыгабат, 1981,250 0. " '

8. ТАБЩШЮВ Э.А,, ПАТС1Ш С. , А.Ч. К расчету лу-'íiicvoro теплообмена з помещении.- - Санитарная техника, Cd. тпи, Аагабдт, К62, с. 120-123,

9» БАЙРИКЬ А,Ч. и др, Провести Исследования н разработать технические требования на установи по использованию тепла Земли для отопления H -охлалдения зданий в паи районах СССР. Отчет ü МР (промежуточный), НПО "Солнце" АН 'ГССР, » 9254S308, Ашгабат, 1982, 54 с.

10»' E$PiEß А.Ч. » ШЩЗИЕЗ А. Создание микроклимата с применением теплонасосных смогсм в теплицах по выращивании тропических культур. III научная конференция молодых ученых, посвяцеиная 65-летга ШКСН,'Тез».докл., Ашгабат, 1963, с, 90-91.

21« ЕАЙРИЗВ А,Ч. а др. Провести исследования и разработать технические требования да усгашшсу по использованию тепла Земли для отоплешй ц охлаждения здан;Ш в кадях районах СССР. Отчет о ШР {окончательной), НПО "Солнце" АН ÏCQ\

' » 94736021, Awa&w» «¡5 с. •

¡2* Н-ШЩ ДЛ., ЙАШШВ Г.П, » ЕДЙРИЗВ А.Ч. Использование нетрадедионнвд ещоЬ еиеррка для тепяодаедоснаСжепия зданий и ссоруЕзшШ. « Вядартша^.я влектрифщация» Зкспресс -илфертагда, Сер« ЗшмуйУйэдя реызнт электростанций. Ко мша, I9S3, S.ÏO, с,

К. ТАШШШ ÏU., Ш1ШШВ Г*Н,, Е1ЙРШЕ Л,Ч* Тачлохладо-снсбгс1ш5 сдигкй sa счет пала грунта и груитояих сод. .-Бнергеташа. и 8яаагр>фцкцщ2« Экспресс; - г&ферыация. Сер. Эксплуатация « реион? слшяростшщип. Москва, 1983, В 18, С. 5-13.

14»* ИШРИВВ АЛм Ш2ШШ о» -Охрись ¿ффективиост'и исполь-ооврлдя солнечной энергии дия «оэляния микроклимата в гражданских едакиях в ежшх районах» - Совзтско-финский семи-шр. Hocitaa» Ï7-Î9 октября 1982 г, "ЭнергооЗДективные здания" Материалы 4.Ï.IU ; 1984, с, 165-156.

■15. ТАБУНЩИКОВ O.A., ЕАЙРИЕВ А.Ч., ßVCiDIbEB Г.П, Тепловые насосы - возможность' акошшш топлива и энергии // Экспресс -формация. Аигабаг»' ТуркмeiiHKLUTH, 1934 - Вш. 16, 1С с»

16. БАЙР1ЕВ А.Ч. Энергия сояяца. Проблемы и перспективы.// Ли-гаСат, "Зканно", Ï935 , 23 с.

• 17» ТАБУЩИКСЗ Ю.А,, EAlîPKEB А.Ч. Отепление с помощью тепловых касоеоа а условиях Туркменистана. Использование солнечной энергии. Сб., Аигабат, I9B5, с. II2-II9.

18. ЕЛЙР1ЕВ А.Ч, Как изпользопать энергии Солнца ? // Лига*, бау, "Знаниз", Е9С, 26 с.

Ï1?. EAÎiPHED А.Ч. и др. Исследований тсадовых; процессов, происходящих в. инженерных сооружениях и геплотехничесжкх устройствах. Раздел: Провести анализ применения теплоиа-сосипс систем с использованием тепла грунта для целей тетлохяадоснабяення // Отчет о КИР, Tffii, $ гос. per.

' '01060024731 mm !VG2?.TC5^3250, Ашгабат. 1990, 85 с.

20. EAIÎFIEB Л.Ч., КУРБШОЬ X, Во:-сбкоь-<:ешг источники зизр» пп( и проблемы экологии // Аагабат "Знакка", IS9I, 20 с,

Я1. Б?.ЙР1ЕЗ А,Ч, и др. Математические модели оптимизации и ркзрабогка средств контроля и ре^лкрОБаняч расходов материальных к эизрге-таческгас ресурсов. // Отче? о НИ?, ТИМ, Ашгабаг-, Ш2.

£2. БАЙР11ЕВ А.Ч. Математическое моделирование теплоф:»зачзс-ких процессов системы сбора тепла поверхностных слзез Земли..// Первый туркмеш-иранский научный семинар по возобновляемым источникам энергии, Ашгабат, 1993, о. 103114.

А.Ч» Райрксвщ; техники клкмяарывыц доктора д/еи алшикк дерепзошв шкал *чзд:" автокой сарп эдиакларщ йюзшк-созу;ишк тпапг'ичалиги «чвв.адатк дол кичппотенцяалла йшвгаш чевмеж?разк пейдаяааяв Йылшакйавос спстсмаларкнкн 'ютет-тетивки осэоларяач еслэп дузмег," дкек тёиздаа язан дкссерташясжищ

\Р,Ц5 В Р А Т и

Диссортадиои автоыом с&рц адшхилерЕц йалылнк-совуклнк тпжтилвгк хнии. КЕчшотёзииалда Днлздяк чешкесл хекмтвде ерй« уотки тагдагннад йшшлнгыви пейдадавяв Шашлык насосынн ишдая дтзмек меселеоЕН;; комплекс чэзмекяиге •Сагниланкяак, Щу максат Оавеа .вриц Т9^шк-клинаг ягдайы^япш, тспрак м&сешвдв сешер-атурарекдаиаиН.■ фарг^ирленш процзси овУН тебигы ягдайьшда бкр

йнллнк;.циклд9' ойр^килдк. • '

, Ерш. .тсвди гатлагкадаи. йнлылцда топлаян сштемаавд, . . йылшшк 'рермиви теоретики вв вкспериыезтал бардамаюшгвд, кален шип дузулеи математщш иодвлпц всаотща хек-дэ тебигы . ягдайда!гечяралец "сыцатиа ьепжеяери геркезилеи.

^рздо^оксрсриксйтал'устанодкавнд теовпрлзмеои во обьект--Аылшвкпаооо'' уотановкпск-Ухгалых чоашеои с:гетемасыш; экспе-

■ ршвптая:барлагыдьт,нетк^лери * башиЗзр..

■ ■ йылилыкяасоо установкам ш.'.пгал ретде килэп вагтнндака 8саои*тетпш$к.щреглвэгрдарк "кер.гнтлашдан шейла ш установка дурлд тешо^5у^'рв^ввдв.иадавдв'оларш1 озтатвшшсц гечщгалзн,;У ' ; . . '

Йадцликвасос ур.тасоак^ларывыч Сар боя$к аяата Йовгапс сштемадарша гаращада кк^оады таЗдаи вета&одвгв, яггк оларад рертла! ядгшу тнпаетлн харчл^гадагн аззлиз акшгвд нетидасивде геркезадйэр.

Заказ № ВЛОЪ

Тираж -хао

Мкдквндуальиск предприятие «ГАРЛАВАЧ* 744012 г. Ашгабат, ул. Советских пограничников, 92г.