автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.03, диссертация на тему:Оценка эффективности парокомпрессорных тепловых насосов и абсорбционных бромистолитиевых понижающих термотрансформаторов

На правах рукописи

ПИВИНСКИЙ АНДРЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПАРОКОМПРЕССОРНЫХ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ И АБСОРБЦИОННЫХ БРОМИСТОЛИТИЕВЫХ ПОНИЖАЮЩИХ ТЕРМОТРАНСФОРМАТОРОВ

Специальность 05.04.03 Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования

и жизнеобеспечения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2005

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном университете низкотемпературных и пищевых технологий

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Тимофеевский Л. С.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Новиков И. И.

кандидат технических наук Цимбалист А. О.

Ведущая организация ОАО «НИИХИММАШ», Санкт - Петербург

Зашита состоится г. в часов на заседании дис-

сертационного Совета Д212.234.01 в Санкт-Петербургском государственном университете низкотемпературных и пищевых технологий по адресу: 191002, г. Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, д. 9, ученый Совет СПбГУНиПТ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В России и в зарубежных странах уделяется большое внимание вопросам энергосбережения и охраны окружающей среды на фоне растущей потребности в тепловой и электрической энергии и постоянного повышения цен на различные энергоносители и энергетическое оборудование.

Поэтому теплоснабжение и горячее водоснабжение с помощью пароком-прессорных тепловых насосов (ПКТН) или абсорбционных бромисголитиевых понижающих термотрансформаторов (АБПТ), при наличии дешевых низкопотенциальных источников теплоты, может оказаться альтернативным традиционному теплоснабжению с сжиганием органического топлива.

Крупные ПКТН и АБПТ являются дорогостоящим оборудованием и потребляют на их привод различные виды энергоносителей. Они характеризуются также и различным диапазоном температур используемых низкопотенциальных источников, однако существуют общие для ПКТН и АБПТ области температур охлаждаемых и нагреваемых источников теплоты (111 =20... 40° С, = 50...90°С, соответственно), в пределах которых они могут конкурировать друг с другом. ПКТН и АБПТ характеризуются различными термодинамическими циклами и конструкциями, что может приводить к различной их эффективности при одинаковых температурах источников и в пределах изменения характеристик каждого из них.

Характеристики основных типов АБПТ известны, однако детальный расчет, исследование и анализ характеристик ПКТН в пределах общего с АБПТ диапазона температур до настоящего времени не проводился. Не осуществлялся также и анализ факторов, влияющих на характеристики АБПТ, не проводилось и технико-экономическое сопоставление ПКТН и АБПТ при одинаковых температурных условиях.

Поэтому тема диссертации по оценке эффективности ПКТН и АБПТ является актуальной.

Цель и задачи исследования. Целью проводимого исследования является разработка методики, алгоритма и программы расчета на ПЭВМ равновесных действительных характеристик ПКТН, анализ факторов, влияющих на их изменение и на изменение известных характеристик АБГГТ. и опенка на базе указанных характеристик эффективности использования ПКТН и АБПТ при одинаковом диапазоне изменения температур внешних источников теплоты.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- разработка, на базе известных уравнений для расчета: термодинамических и теплофизических свойств хладона Я134а и воды, циклов ПКТН, тепломассопе-реноса в их аппаратах, объемных и энергетических коэффициентов компрессоров и на основе использования стоимостных показателей ПКТН и энергоносителей, - математической модели (ММ) расчета на ПЭВМ характеристик ПКТН и методики расчета их технико-экономических показателей;

- экспериментальное исследование характеристик ПКТН, их анализ и сопоставление с расчетными данными;

- анализ факторов, влияющих на изменение характеристик АБПТ, сопоставление их с расчетными характеристиками ПКТН при одинаковых температурах источников;

- расчет и оценка технико-экономических показателей ПКТН и АБПТ и выдача рекомендаций по их использованию.

Научная новизна. Разработаны математическая модель, алгоритм и программа расчета на ПЭВМ характеристик и основных технико-экономических показателей ПКТН; получены экспериментальные характеристики ПКТН и результаты их сопоставления с расчетными; выполнены опенка факторов, влияющих на характеристики АБПТ, и анализ влияния различных факторов на основные технико-экономические показатели ПКТН и АБПТ; даны рекомендации по эффективному использованию ПКТН и АБПТ.

Достоверность результатов работы. Достоверность полученных результатов достигается использованием в математической модели ПКТН вычислительной системы TERMODIN, обобщающей с высокой точностью широко известные и апробированные результаты исследований свойств хладона R134a и воды; использованием известных опытных данных по объемным и энертиче-ским коэффициентам холодильных компрессоров; методик расчетов циклов, аппаратов; современных методов численного эксперимента на ПЭВМ и подтверждается удовлетворительной сходимостью экспериментальных и расчетных показателей ПКТН.

Достоверность расчетов основных показателей АБПТ базируется на использовании известных и апробированных экспериментальных и расчетных характеристик АБПТ первого и нового поколений.

Практическая ценность. Разработанная математическая модель ПКТН позволяет определять их теплотехнические, энергетические, массогабаритные и технико-экономические характеристики в зависимости от параметров внешних источников теплоты, температурных напоров в аппаратах и типов компрессоров, а также осуществлять проектировочные и поверочные расчеты ПКТН и их оптимизацию.

Результаты анализа факторов, влияющих на характеристики АБПТ, позволяю! определить направления их совершенствования.

Внедрение результатов работы. Разработанная математическая модель ПКТН, результаты анализа характеристик ПКТН и АБПТ и сопоставления их технико-экономических показателей использованы Комплексом «Тепломаш» (ЗАО «АТОМЭНЕРГО», ОАО «Кировский Завод», Санкт-Петербург) для оценки эффективности применения ПКТН или АБПТ для теплоснабжения различных объектов.

Материалы диссертации использованы также в учебном процессе на кафедре холодильных машин и низкопотенциальной энергетики СПбГУНиПТ при подготовке специалистов с высшим образованием по специальности: «Холодильная, криогенная техника и кондиционирование» и магистров по направлению «Энергомашиностроение».

Апробация работы. Материалы исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на МНТК «Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке» (Санкт-Петербург, 2001 г.), на НТК «Петербургские тради-

ции хлебопечения, пивоварения, холодильного хранения и консервирования» (Санкт-Петербург, 2003 г.) и на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников, докторантов, аспирантов и студентов СПбГУНиПТ (Санкт-Петербург, 2001 - 2004 гг.).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в четырех печатных работах.

Объем и структура работы. Диссертация состоит их введения, пяти глав, основных выводов и содержит 110 страниц основного машинописного текста, 25 таблиц и 73 рисунка. Список использованной литературы включает 113 наименований работ, в том числе 15 зарубежных публикаций.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В России исследования в области парокомпрессорных тепловых насосов выполняются под руководством В. Е. Накорякова, И. М. Калниня, Ю. М. Пети-на, Н. Г. Лисева, В. И. Колпакова, А. И. Савицкого, Д. Г. Закирова, Л. А. Огу-речникова и других ученых. В исследования абсорбционных бромистолитие-вых понижающих термотрансформаторов большой вклад внесли Л. М. Розен-фельд, М. С. Карнаух, В. Е. Накоряков, А. В. Бараненко, Л. С. Тимофеевский, Н. Г. Шмуйлов, Э. Р. Гросман, А. В. Попов и другие исследователи. Среди зарубежных ученых следует отметить Р. Планка, Г. Алефельда, X. Найорка, X. Лёвера, М. Нелли и других ученых.

Для оценки эффективности ПКТН и АБПТ при одинаковых температурных условиях и при работе их в пределах изменения своих характеристик необходимо располагать математическими моделями указанных машин,

Существующие математические модели ПКТН имеют свои целенаправленные области использования и значительные различия в алгоритмах, что затрудняет их применение для решения поставленных в данной работе задач.

В настоящее время также известны и математические модели АБПТ, однако на данном этапе исследований вполне достаточными и надежными для использования являются экспериментальные характеристики АБПТ первого поколения (тип АБХМ - 2,5) и полученные расчетным путем характеристики АБПТ нового поколения (типы АБТН 2000Г и китайский SXZ4 - 115Z).

На рис. 1 а, б показаны соответственно принципиальная схема и цикл ПКТН. Особенностью цикла является ступенчатое охлаждение жидкого рабочего вещества перед РВ в процессах 3-4, 4-4' и 4-5. Глубокое охлаждение рабочего вещества повышает энергетическую эффективность ПКТН.

При исследовании ПКТН их параметры разделены на три основные группы - режимные, технические и экономические.

К режимным параметрам отнесены: температуры и расходы горячей и холодной воды; скорости потока в соответствующих элементах; температурные напоры в конденсаторе и испарителе; термодинамические и теплофизические параметры рабочих сред; теплотехнические параметры (тепловые нагрузки испарителя и теплопроизводительность ПКТН); мощности компрессоров, насосов и другие.

Рис. 1. Принципиальная схема (а) и цикл (б) ПКТН: КМ - компрессор;

КД - конденсатор; РЕГ Т/О - регенеративный теплообменник; ТГ В - теплообменник горячей воды; ПО - переохладитель рабочего вещества;

РВ - регулирующий вентиль

К техническим параметрам отнесены: объемные и энергетические коэффициенты компрессора; коэффициенты, определяющие теплопередачу в конденсаторе и испарителе; потери давления воды в аппаратах; геометрические размеры и ряд других параметров.

Экономические параметры включают в себя массы и габаритные размеры элементов, стоимость электроэнергии и воды, плату за установленную мощность, стоимость машинного отделения, годовую продолжительность работы в часах, нормативные коэффициенты эффективности капитальных вложений, амортизационных отчислений от капитальных затрат и другие. При разработке ММ ПКТН рассмотрены два их варианта - ПКТН с поршневым и ПКТН с винтовым компрессорами.

Принятые типы аппаратов: испаритель - горизонтальный кожухотрубный затопленного типа; конденсатор - горизонтальный кожухотрубный; трубные пучки аппаратов шахматные, с расположением труб по сторонам правильных, концентрических шестиугольников и по вершинам равносторонних треугольников; трубы медные со стандартным накатанным оребрением из заготовки 0 20 х 3 мм.

Все расчеты отнесены к установившемуся режиму работы ПКТН.

При разработке ММ приняты следующие основные допущения:

- пропускная массовая способность РВ устанавливается автоматически и всегда соответствует установившемуся режиму работы ПКТН;

- численные значения перегрева пара в регенеративном теплообменнике одинаковы для всех режимов работы;

- численные значения относительных депрессии пара на всасывании и нагнетании для поршневого компрессора включены в блок исходных данных и одинаковы для всех режимов,

- для варианта ПКТН с винтовым компрессором в суммарную теплопроизводи-тельность включен тепловой поток от впрыскиваемого масла

На рис. 2 приведена структура ММ для расчета характеристик ПКТН

Рис. 2 Структура математической модели для расчета характеристик ПКТН

Обозначения основных входных, выходных параметров и величин, входящих в уравнения (1) - (9), следующие

V - теоретический объем, описанный поршнями в поршневом компрессоре, или теоретическая объемная производительность винтового компрессора;

"V - температура нагретой воды на выходе из конденсатора, скорость воды в трубках конденсатора, соответственно; - начальная температура охлаждаемой воды на входе в испаритель, скорость воды в трубках испарителя, соответственно; Гт, I. п, щ. Л/, ХЛ, - внутренняя площадь теплообмена конденсатора (испарителя), длина трубы в аппарате, общее число труб, число труб в одном ходе, число труб, расположенных на большой диагонали внешнего шестиугольника, суммарное термическое сопротивление от загрязнений труб и стенки трубы, соответственно; ,

- тепловые потоки - конденсатора, дополнительный, суммарный, испарителя; мощности изоэнтропная, индикаторная, эффективная, электрическая, соответственно; Цэл, Кт, 9т, дт, 'и>1 - отопительные коэффициенты -- эффективный и электрический, коэффициент теплопередачи, отнесенный к внутренней поверхности труб в аппарате; среднелога-рифмический температурный напор и плотность теплового потока в аппарате; температуры охлажденной воды на выходе из испарителя и на входе в конденсатор, соответственно; - массовые потоки рабочего вещества через компрессор, конденсатор, испаритель, соответственно; - коэффициенты теплоотдачи от рабочего вещества (к рабочему веществу) и со стороны воды, соответственно; - коэффициент подачи компрессора.

Формулы (8) и (9) относятся к поршневому компрессору.

Эффективная N и электирческая N )л мощности поршневого компрессора

где Лмех' Лэ дв - механический КПД и КПД электродвигателя.

Величины коэффициента подачи Я, и эффективного КПД Т]г винтового маслозаполненного компрессора определяются с помощью зависимостей, полученных путем аппроксимации известных опытных данных для К12:

к = 0,8247 - 0,0508671 + 0,002362л2; (12)

х\е = -0,8649 +1,313я -0,3708я2 + 0,03232я3, (13)

где я = рк/р0 - степень повышения давления в цикле.

Термодинамические и теплофизические свойства рабочих веществ ПКТН определяются с помощью вычислительной системы «ТЕКМОБШ», разработанной на кафедре холодильных машин и низкопотенциальной энергетики СПбГУНиПТ под руководством Н. Н. Бухарина. Теплофизические свойства воды определяются с помощью уравнений, аппроксимирующих данные М. П. Ву-каловича.

- где

В качестве рабочего вещества рассматриваемых в данной работе ПКТН принят хладон Ш34а.

Суммарный тепловой поток (теплопроизво-дительность) ПКТН с поршневым или винтовым компрессорами

04)

7КД/

з).

Йдоп <4')-

400 350 300 250

N , кВт

!

1 т ! 1

Рис. 3. Расчетные характеристики ПКТН при трех работающих поршневых компрессорах типа 2П110

С помощью разработанных ММ, алгоритма и программы расчета на ПЭВМ получены различные характеристики ПКТН с тремя работающими на Ш34а поршневыми компрессорами типа 2П110 (рис. 3).

Анализ характеристик показывает (рис. 3, а), что суммарная теплопроизводи-тельность С данного ти-< . °С па ПКТН слабо зависит от а тепловая нагрузка 0Ж конденсатора существенно снижается с ростом При этом разность £0у„ Ск увеличивается по мере увеличения и Расчеты также показали, что уменьшение числа работающих компрессоров от трех до одного вызывает снижение / °С Ссум менее, чем в три

раза, что объясняется уменьшением температур-

ных напоров аппаратов, повышением ?д и понижением ?к На рис 3,6 и рис 3,в приведены расчетные зависимости Л'Э1 и (ЛЭ1 от и соответственно, характер изменения которых подтверждает достоверность разработанной ММ

Для подтверждения данного потоления проведены также и экспериментальные исследования характеристик ПКТН на специально созданном стенде со спиральным герметичным компрессором Испытания ос>ществ гялись по внешнему и внутрен-

ОУ кВт ____ нему тепловым

балансам элемен-

25°С,

4 - Qh i -20°С, ^ - / - 10°С f=10°C,

7 - Ö* / 25°С ,

8 - Qü, t=20°С,

\b-N /=10°С

-¡Л S

\\-N l 20°С

3/1

12 -N I ~25°С ■с

2-Qk i -25 JC, тов 1ЖГН при

3-0„ИГ2°СГ' 10 25 °С и /„2=50 65 Т

Полученные характеристики (рис 4, аJ показали слабую зависимость

öcvm' Qk от 'и2 и существе иное изменение их oi ts, при этом Qq с увеличением tw2 и уменьшением ts значительно снижается, что подтверждает характер изменения расчетных зависимостей При этом расчетные и опытные значения |i )Л отличаются при ts = 25 в среднем на 5% (рис 4, б>, что можно считать вполне удовлетворительным

Таким образом, разработанная математическая модель может быть приня га для расчета характеристик ПКТН

Рис 4 Опытные характеристики Q , N^ (а) и опьггные и расчетные зависимости ц (б)

Для оценки эффективности ПКТН и АБПТ выполнен анализ экспериментальных характеристик АБПТ типа АБХМ 2,5 и установлено, что на их изменение существенное влияние оказывают величины плотностей тепловых потоков в аппаратах из-за изменения, преимущественно, перепадов температур между их средами.

Такой же характер изменения От от и ^ имеет место в АБПТ типов АБТН- 20001 с обогревом одноступенчатого генератора продуктами сгорания природного газа и 8X24 - 1152 с двухступенчатым генератором Поэтому к сопоставлению с ПКТН и приняты перечисленные АБПТ Характеристики АБПТ типов АБТН - 2000Г и АБХМ - 2,5 приведены на рис 5, 6, с указанием на них базовых режимов, параметры которых используются как для прямых расчетов соответствующих ПК ГН, так и расчетов, с помощью ММ, их характеристик

Рис 5 Характеристики АБПТ типа АБТН - 2000 Г с газовым обогревом СГ"°, МВт 71

44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64

Рис 6 Экспериментальные характеристики АБПТ типа АБХМ-2,5

Рассчитанные таким образом характеристики ПКТН с электроприводом применительно к одинаковым для соответствующих АБПТ температурным ус-

ловиям , 1Ц2' и А'и приведены на рис 7, 8, причем характеристики, показанные на рис 7 получены при постоянных значениях , а характеристики на рис 8 - пои различных значениях Д/; и А?и , как это имеет место в соответствующих характеристиках АБТН - 2000Г и АБХМ - 2,5.

Рис 7 Расчетные характеристики базового ПК 1Н в соответствии с температурными условиями, приведенными на рис 5

Q, МВт 6,0'

5,5

5,0

4,5

4,0

35

Ы - хаг $

Д? - хаг 1

и

, -

4,

6

1 0 ,( ,=30°С 2 0 ,Г,=21°С ' ^СУМ II

3 -30°С 46.1, 25°С 51

5 30°С6 еч./>г25°С

50 52 54 56 58 60 62 64 66

Рис 8 Расчетные характеристики базового ПКТН в соответствии с температурными условиями, приведенными на рис 6

Рассмотрен также вариант ПКТН с приводом от двигателя внутреннего сгорания (ДВС), работающем на природном газе

В соответствии с методикой, предложенной ЗАО «Энергия» (г Новосибирск), интегральная теплопроизводительность 2ин такого ГНОИ будет следующей:

где 0тт - утилизируемый тепловой поток от выхлопных газов и при охлаждении ДВС, кВт Величина 2ут определяется по формуле:

г де КПД ДВС и доля утилизируемой теплоты, соответственно

Как видно из рис 7 расчетная характеристика 2ин (линия 4) для ПКТН с ДВС и утитизатором располагается значительно выше характеристики 0еум ПКТН с электроприводом, т.е. утилизация только части теплоты выхлопных газов и теплоты, отводимой при охлаждении ДВС может привести к увеличению теплопроизводительности на 35,0 43,0 % ( при Т|Г1-0,35 и Т|уг 0,6)

Сопоставление величин эксергетического КПД при одинаковых для ЛБПТ и ПКГН температурных условиях показало чго ЛБПТ характеризуется более высокими значениями Т^ Так, например, при Тос-291,0 К, Т81 303,0 К

и ТШ1 = 323,0 - 335,0 К величина И]с в АБПТ типа АБХМ- 2,5 изменяется соответственно в пределах 0,52 0 66 а в ПКТН типа НТ - 6000 в пределах 0,31 0,39 Это связано, в первую очередь, с относительно меньшим потребче нием в АБПТ потока эксергии низкопотенциального источника и использованием в генераторе греющего источника (горячей воды) сравнительно низкого температурного потенциала (120,0 °С).

Расчет технико-экономических показателей ПКТН и АБПТ осуществлен по методике, разработанной Институтом теплофизики СО РАН

Стоимость ПКТН при сопоставлении его с АБПГ типа АБТН 2000Г условно принималась соответствующей стоимости двух агрегатов типа Н Г -1000, а стоимость ПК ГН при сопоставлении его с АБХМ - 2,5 - соответствующей стоимости одного агрегата ПКТН типа НТ 6000 Сведения о технических и стоимостных показателях различных типов ПКТН приняты на основании данных ЗАО «Энергия» (г. Новосибирск) и Комплекса «Тепломаш» (Санкт-Петербург) Стоимостные показатели АБТН-2000Г, 8X24-1152, и АБПТ типа АЬХМ 2,5 рассчитаны на основании рекомендаций ООО «Тепло-сибмаш», при этом условно принято, что трубные пучки аппаратов АБХМ - 2,5 выполнены из медно-никелевых сплавов, как это имеет место в АЬТН - 20001

Стоимостные показатели на различные энергоносители приняты на основании данных ЗАО «Энергиям и ООО «Теплосибмаш»

Основные результаты технико экономических расчетов различных вариантов ПКТН и АЬПТ приведены в табл 1

Как следует из габл 1, АБ1Л типа АЬХМ - 2,5 и 1ЖТН типа НГ - 6000 о электроприводом при /^0,0 °С и 1Н,2-50,0 60,0 °С. Ц, =165,0 руб /ГДж и См 1,1 руб / кВт ч (варианты 1 и 2) имекг сроки окупаемости капитальных затрат Т соответственно 0,9 3,2 и 2,1 2,3 лет, что можно считан, вполне приемлемым 1 егшовой насос типа Ш - 6000 будет достаточно эффекшвным и при Цт=130,0руб /ГДж (Т 3,9 5,0лет), а АБХМ-2,5 при Цт-91,0руб /ГДж (Т~],7 6,0 лет) Таким образом в рассмотренном диапа-зоне и$менения характеристик ПКТН типа ИТ - 6000 и АБХМ - 2,5 зона достаточно эффективного использования АБХМ-2,5, по значениям Цт, оказывается более широкой, чем у ПКТН типа НТ - 6000 Следует отметить, что в целом повышение тарифа Цт на теплоту от энергосистемы приводит к снижению срока оку паемости ПК! Н и АЬП'Г Повышение тарифа Сэл на мектроэнергию, например, с !,! до 1,5 руб /кВт ч, приводи! к увеличению в 1,3 раза ссбсстои-мости теплоты, вырабатываемой в ПКТН типа ИТ 6000, и к повышению срока окупаемости капитальных затрат в 1,5 2,0 раза (при Ц1 =165,0 руС / ГДж) в пределах изменения характеристик указанного ПКТН

Таблица 1

Основные технико-экономические показатели АБП Г и ПК ГН при тарифах на электроэнергию Ст|-1,1 руб / кВт ч и на природный газ С, =0,87 руб / м\ продолжительность работы ПКТН и АБГ1Т - 8000 ч / год | 1 ии АЫП ПК1Н ■ Температура Вид Тариф на Себесюим Срок

Р

Эар I ко 1-во ацетатов

!

I

АЬХМ 2,5(1 агр) Тп-^ООО П агр) АВI Н- 2000Т п агр)

13: Н

' 4

ИТ-1000(0) (2 агр)

30,0

у/2

Вид чнерго-

носите-ля

50,0 60,0

,горячая ' вода

ЭЛеКТрО-энергия

газ природный, < топка

НТ 1000(1) с две <2 агр ^

30 0 63,0 73,0

5 I

| 6 ^ЧХ/4-115г, с 2-х

__иупенчашм 1ене-

ра'ором (I агр)

теплоту

ц>.

руб Л Дж 917)

16^0 130,0 ~165.IT 91,0

выпаба! те МЛО'1 ы С1 н руб /ГДж

60,0 70,0

103 0 130 0

89 0 100,0

окупаемости 1, лет

1,7 6 0

165,0

26 0 36,0

0,9 3 2 ! 3,9_ 5,0 27Г 2,3 1,0 2 7

35,0 59.0 63,0

"шектро эиерг ия газ при родныи с

утилиз

его геп-| поты по-еле ДВС пар во-дяиой 1аз природный, топка

- -1-

,121,0 140,0

0,4 1 1 I

4,0 6,8

14 1,3

0,7 0,6

95 0 | 53,0 57,0 12,3 3,6

91 0 I 24,0 27,(Л 13 19

165,0 91,0

165,0

27,0 28,0

Тепловой насос типа НТ - 1000 с электроприводом (2 агрегата, вариант 4) характеризуется сроком окупаемости Т =4,0. .6,8 лет при ^,=30,0 °С и ^ =63,0.. .73,0 °С, т.к. по сравнению с ГЖТН типа НТ - 6000 он работает в области более высоких температур

Из табл. ! также видно, что наиболее экономичными являются АБПТ-типа АБТН - 2000Г и SXZ4 - 115Z при обогреве их природным газом (варианты 3, 7) и ПКТН типа НТ - 1000 с газовым ДВС и утилизатором теплоты (вариант 5) со сроком окупаемости Т капитальных затрат (при Цг =91.0 руб. / ГДж) соответственно 1,0.. 2,7, 1,3... 1,9 и 1.4. .1,3 ле!

Последнее свидетельствует о том, что в области характеристик, одинаковых по температурным режимам как для ПКТН, так и для АЬГГГ, предпочтение следует отдать агрегатам, использующим для своей работы природный газ.

Основные результаты и выводы

1. В результате обобщения известных теоретических и экспериментальных исследований разработаны математическая модель и программное обеспечение, позволяющие рассчитать теплотехнические, энергетические, массогаба-ритные и технико-экономические характеристики ПКТН с поршневыми или винтовыми маслозаполнемными компрессорами, в зависимости от параметров внешних источников теплоты, общих, как для ПКТН, так и для АБПТ.

2. Расчетные характеристики ПКТН на Ш34а, полученные с помощью математической модели при постоянных значениях и , показали слабую зависимость суммарной теплопроизводительности от ^2 и более существенную от

Достоверность полученных расчетных данных подтверждается результатами экспериментального исследования характеристик на модели ПКТН с Ш34а

3. Анализ экспериментальных и расчетных характеристик различных типов АБП Г показал, что наибольшее влияние на их изменение оказывают величины плотностей тепловых потоков и перепады температур между средами в аппаратах. В известных АБПГ теплопроизводительность изменяется при этом примерно в 3 раза Более консервативной является величина коэффициента трансформации теплоты, которая изменяется в среднем на 5,0 % при изменении г„2 на 15 К.

4. С помощью разработанной математической модели получены расчетные характеристики ПКТН применительно к температурным условиям соответствующих характеристик АБПТ типов АБТН - 2000Г и АБХМ - 2,5, которые, в свою очередь, позволили выполнить расчеты основных технико-экономических показателей указанных машин.

5. Анализ полученных результатов показал, что при одинаковых температурных условиях АБПГ типа АБХМ- 2,5 характеризуется более высокими значениями эксергетического КПД (в среднем на 40%), чем ПКТН типа НТ-6000. что обусловлено значительно меньшим потреблением в АБХМ - 2,5 по-

16 05.01-05:

тока эксергии низкопотенциального источника и сравнительно низкой температурой греющего источника.

6. Оценка эффективности ПКТН и АБПТ показала, что при одинаковых температурных условиях более высокими показателями характеризуются АБПТ с одноступенчатым и двухступенчатым генераторами и ПКТН с двигателем внутреннего сгорания и теплоутилизатором, работающие на природном газе, при тарифах на теплоту 91,0 руб./ ГДж и на природный газ 0,87 руб./ м3 и продолжительности работы 8000 ч./год. Тепловые насосы с электроприводом становятся достаточно эффективными при тарифах на теплоту от 130,0 руб./ ГДж и выше и на электроэнергию 1,1 руб./кВт • ч.

7. Повышение тарифа на электроэнергию с 1,1 до 1,5 руб./кВт • ч приводит к увеличению себестоимости теплоты, вырабатываемой в ПКТН, в 1,3 раза и к увеличению срока окупаемости капвложений в 1,5...2,0 раза при тарифе энергосистемы на теплоту 165,0 руб./ГДж.

8. Повышение тарифов энергосистемы на высокопотенциальную теплоту приводит к увеличению прибыли и, следовательно, к снижению сроков окупаемости капиталовложений в ПКТН и АБПТ.

9. Анализ полученных расчетных и экспериментальных характеристик ПКТН и сопоставление их с характеристиками АБПТ показал, что с помощью ПКТН можно успешно осуществлять утилизацию теплоты источников с температурой 5,0... 10,0 °С, нагревая при этом воду в конденсаторе до 70,0...80,0 °С и выше, что значительно расширяет область применения ПКТН по сравнению с АБПТ.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Пивинский А. А. Обобщенная математическая модель для расчета эффективности абсорбционных бромистолитиевых преобразователей теплоты и парокомпрессорных холодильных машин и тепловых насосов // МНТК «Низкотемпературные и пищевые технологии», СПб : СПбГУНиПТ, 2001. С. 69.

2. Попов А.В.. Пивинский АА. Эффективность использования абсорбционных бромистолитиевых преобразователей теплоты нового поколения в системах хладо- и теплоснабжения // МНТК «Низкотемпературные и пищевые технологии», СПб.: СПбГУНиПТ, 2001. С.67 - 68.

3. Пивинский А.А. К оценке эффективности парокомпрессорных тепловых насосов и абсорбционных бромистолитиевых понижающих термогранс-форматоров // НТК «Петербургские традиции хлебопечения, пивоварения, холодильного хранения, и консервирования», СПб.: СПбГУНиПТ, 2003. С. 5 - 6.

4. Пивинский А.А., Тимофеевский Л.С., Герасимов Е.Д. Сопоставление и анализ характеристик абсорбционного бромистолитиевого понижающего термотрансформатора и парокомпрессорного теплового насоса. Деп в ВИНИТИ, № 1389 - В04 от 11.08.04. С. 8.

Подписано к печаги '¿Ъ 0^ Печать офсетная Печ

Формат 60x80 1/16 1>умш а писчая ! 0 Тираж ¿0 эк.) Зщяч .

СПбГУНиГГГ 191002, Санкт-Петербург, ул Ломе'на£ова, 9.» • ИИЦСПбГУПиГП 191002, Санкт-Петербург, ул^Лом^Й&ова 9

27 I Г—-

680

Основные условные обозначения.

Введение.

Глава I. Анализ современного состояния производства и использования парокомпрессорных тепловых насосов и абсорбционных термотрансформаторов и оценки их эффективности.

1.1. Производство и использование парокомпрессорных тепловых насосов и абсорбционных термотрансформаторов.

1.1.1. Парокомпрессорные тепловые насосы.

1.1.2. Абсорбционные термотрансформаторы.

1.2. Оценка эффективности парокомпрессионных тепловых насосов и абсорбционных бромистолитиевых понижающих термотрансформаторов.

1.2.1 Парокомпрессорные тепловые насосы.

1.2.2. Абсорбционные бромистолитиевые понижающие термотрансформаторы.

1.3. Математическое моделирование ПКТН и АБПТ.

Актуальность проблемы. Постоянно растущая потребность хозяйственного комплекса в тепловой и электрической энергии, рост цен на энергоносители, проблемы экологии, связанные с тепловым и химическими загрязнениями окружающей среды приводят к необходимости создания высокоэффективных экологически чистых энергосберегающих технологий и оборудования.

Во многом этим требованиям соответствуют парокомпрессорные тепловые насосы (ПКТН) и абсорбционные бромистолитиевые преобразователи теплоты - понижающие термотрансформаторы (АБПТ).

С помощью ПКТН и АБПТ получают горячую воду для нужд отопления, водоснабжения, комфортного кондиционирования объектов, а также для нагрева технологических сред в промышленности, энергетике и т.д., за счет использования низкопотенциальной теплоты вторичных энергоресурсов (ВЭР) промышленных предприятий, источников, охлаждающих энергетическое оборудо вание (градирен и т.п.), геотермальных вод, солнечной энергии и т.п.

В качестве приводной энергии в ПКТН используется электроэнергия (или механическая работа от ДВС), а в АБПТ — высокопотенциальная теплота (горячая вода, пар, газы) с температурой 100 — 400 °С.

В настоящее время в мире работают свыше 20 млн. ПКТН, выпускаемых различными фирмами. В России ПКТН промышленных типов впервые были разработаны во ВНИИхолодмаше.

В настоящее время они выпускаются ЗАО «Энергия» (г. Новосибирск), Комплексом «Тепломаш» (Санкт-Петербург) и другими фирмами.

По сравнению с ПКТН абсорбционные бромистолитиевые понижающие термотрансформаторы менее распространены, однако их успешно стали приме* нять для целей теплоснабжения и горячего водоснабжения в Италии, Японии, Швеции, Германии; в последние годы они промышленно освоены и в России, (разработчик ОАО «Теплосибмаш»).

ПКТН и АБГГГ являются дорогостоящим оборудованием и, как указывалось выше, потребляют на привод различные виды энергии. Они характеризуются различным диапазоном температур утилизируемой теплоты, и, тем не менее, существует область температур источников, которая является общей, как для ПКТН, так и для АБПТ (обычно 20 - 40 °С).

Как ПКТН, так и АБПТ имеют различные тепловые характеристики, что может приводить к различной их эффективности в случае использования одних и тех же типоразмеров ПКТН или АБПТ. Однако расчет характеристик ПКТН в диапазоне работы АБПТ до настоящего времени не проводился. Не проводился также и анализ факторов, влияющих на характер изменения теплопроизводи-тельности АБПТ. На базе сравнительного анализа характеристик ПКТН и АБПТ оценка их эффективности также не проводилась.

Поэтому тема диссертации, посвященной оценке эффективности ПКТН и АБПТ при одинаковых температурных условиях, является актуальной.

Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка методики расчета равновесных действительных характеристик ПКТН, анализ факторов, влияющих на изменение известных характеристик АБПТ и оценка на базе указанных характеристик эффективности использования ПКТН и АБПТ при одинаковом диапазоне изменения температур внешних источников теплоты.

Постановка перечисленных исследований необходима для обоснованного выбора по технико-экономическим показателям ПКТН или АБПТ при одинаковых температурных режимах работы.

Основными задачами работы являются:

• разработать, на базе известных уравнений для расчета термодинамических и теплофизических свойств хладона R134a и воды, уравнений для расчета термодинамических циклов ПКТН и тепломассо-переноса в их аппаратах, стоимостных показателей ПКТН и энергоносителей, математическую модель расчета на ПЭВМ характеристик ПКТН и методику расчета их технико-экономических показателей;

• разработать экспериментальный стенд для исследования характеристик ПКТН в достаточно широком диапазоне изменения параметров внешних источников теплоты, включая и возможные параметры работы АБПТ;

• получить экспериментальные характеристики ПКТН, выполнить их анализ и сопоставление с расчетными характеристиками;

• выполнить анализ факторов, влияющих на изменение характеристик известных АБПТ, сопоставить их с расчетными характеристиками ПКТН при одинаковых условиях и выполнить оценку себестоимости теплоты в ПКТН и АБПТ различных типов;

• на основе анализа технико-экономических показателей выдать рекомендации по использованию ПКТН и АБПТ при одинаковых параметрах внешних источников теплоты.

Научная новизна. Настоящая работа посвящена важной задаче, направленной на экономию энергоресурсов и характеризуется основными положениями, научная новизна которых отражена в диссертации:

• математическая модель, алгоритм и программа расчета на ПЭВМ характеристик ПКТН и их основных технико-экономических показателей; расчетные характеристики ПКТН и их анализ;

• экспериментальные характеристики ПКТН, анализ факторов, влияющих на их изменение и сопоставление с расчетными характеристиками ПКТН;

• анализ факторов, влияющих на характеристики АБПТ в широком диапазоне изменения параметров внешних источников теплоты, и основные технико-экономические показатели АБПТ;

• анализ влияния параметров внешних источников теплоты, стоимостных показателей и других факторов на эффективность применения ПКТН и АБПТ и определение условий рационального использования каждого из них.

Достоверность результата работы. Достоверность полученных результатов достигается использованием в математической модели ПКТН обобщенных с высокой точностью, широко известных и апробированных результатов экспериментальных исследований термодинамических свойств хладона R134a и воды, необратимых потерь действительных процессов в компрессорах ПКТН и их аппаратах, методик расчетов термодинамических циклов, тепломассопереноса в аппаратах, современных методов численного эксперимента на ПЭВМ и подтверждается удовлетворительной сходимостью расчетных значений отопительного коэффициента ПКТН с опытными данными, предельная относительная погрешность которых не превышает 10%.

Достоверность расчетов основных показателей АБПТ базируется на использовании известных и апробированных экспериментальных характеристик, полученных при испытаниях различных типов АБПТ первого и нового поколений с предельной относительной погрешностью, не превышающей 10 %.

Апробация работы. Материалы исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на международной научно-технической конференции «Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке» (СПбГУНиПТ, Санкт-Петербург, 2001 г.), на научно-технической конференции «Петербургские традиции хлебопечения, пивоварения, холодильного хранения и консервирования» (СПбГУНиПТ, Санкт-Петербург, 2003 г.) и на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников, докторантов, аспирантов и сотрудников СПбГУНиПТ (Санкт-Петербург, 2001 - 2004 гг.).

Внедрение результатов работы. Результаты работы переданы ЗАО «Атомэнерго», комплекс «Тепломаш» (ОАО «Кировский завод» Санкт

Петербург) для оценки и сопоставления эффективности проектируемых и эксплуатируемых ПКТН и АБГГГ в достаточно широком диапазоне изменения параметров внешних источников теплоты.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в четырех печатных работах.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов и содержит 110 страниц основного машинописного текста, 25 таблиц и 73 рисунков. Список использованной литературы включает 113 наименований работ, в том числе 15 зарубежных публикаций.

Основные выводы

1. Обзор литературных данных показал что, альтернативой традиционным способам теплоснабжения и горячего водоснабжения на основе сжигания топлива является производство теплоты с помощью парокомпрессорных тепловых насосов (ПКТН) и абсорбционных бромистолитиевых понижающих термотрансформаторов (АБПТ), позволяющих в 1,1.2,3 раза снизить расход топлива благодаря использованию низкопотенциальной теплоты различных источников.

2. Для оценки эффективности ПКТН и АБПТ необходимо располагать их характеристиками, полученными расчётным или экспериментальным путём при различных параметрах внешних источников теплоты, и выполнить анализ факторов, влияющих на изменение характеристик.

3. На основе известных зависимостей для расчетов термодинамических и теплофизических свойств рабочих веществ, коэффициентов тепломассоперено-са в горизонтальных кожухотрубных аппаратах, объемных и энергетических коэффициентов поршневых и винтовых компрессоров разработана математическая модель ПКТН, объединяющая в себе математические модели характеристик элементов ПКТН и взаимодействия элементов друг с другом и с внешними источниками энергии.

4. Разработанная модель ПКТН позволяет определять их теплотехнические, энергетические, массогабаритные и технико-экономические характеристики в зависимости от температур внешних источников теплоты, скоростей теплоносителей и температурных напоров в конденсаторе и испарителе. Совокупность перечисленных характеристик может быть использована как для целей оптимизации внутренних параметров ПКТН, так и для сопоставления их с АБПТ.

5. Предложенная математическая модель может быть использована как для проведения проектных и поверочных расчетов ПКТН, так и для проведения исследований методом численного эксперимента с целью выбора наиболее целесообразных циклов, схем и определения рациональных значений режимных, конструкторских и технологических параметров ПКТН с поршневыми или винтовыми компрессорами при их работе на различных рабочих веществах.

6. Расчеты ПКТН с регенеративными циклами на R134a, полным использованием теплоты конденсатора и теплоты жидкого рабочего вещества после него, с переохлаждением вплоть до температуры низкопотенциального источника, выполненные с помощью разработанной математической модели, показали следующее:

• повышение температуры нагретой воды от 55 °С до 65 °С при температуре охлаждающей воды 20 °С, приводит к снижению величины отопительного коэффициента на 12 %;

• повышение температуры охлаждаемой воды от 10 °С до 40 °С при постоянной температуре нагретой воды 60 °С, приводит к увеличению отопительного коэффициента на 56,4 %;

• снижение температурных напоров в конденсаторе и испарителе, примерно вдвое, приводит к повышению отопительного коэффициента в среднем на 26 %.

• уменьшение числа работающих компрессоров от трёх до одного вызывает уменьшение теплопроизводительности менее чем в 3 раза, что объясняется уменьшением перепадов температур в аппаратах, повышением температуры кипения и понижением температуры конденсации.

7. Достоверность полученных расчётных данных ПКТН подтверждается опытными данными, полученными при испытаниях модели ПКТН в сравнительно широком диапазоне изменения параметров внешних источников теплоты. При этом установлено, что расчётные и опытные значения отопительного коэффициента отличаются не более, чем на 10 %.

8. Анализ известных экспериментальных характеристик АБПТ типа АБХМ - 2,5 показал, что наибольшее влияние на их изменение оказывают величины плотностей тепловых потоков в аппаратах, значения которых изменяются примерно в 3 раза при изменении температуры нагреваемой в АБПТ воды от 47,0 до 61,0 °С.

Действительная величина коэффициента трансформации теплоты в АБПТ типа АБХМ — 2,5, в рассмотренном диапазоне изменения температур источников, изменяется лишь на 6,0 %.

Закономерности, установленные в результате анализа характеристик АБПТ типа АБХМ - 2,5, имеют место и в АБПТ других типов: АБТН — 2000Г и SXZ4-115Z.

9. С помощью разработанной математической модели и получены характеристики различных типов ПКТН, адаптированные к параметрам работы соответствующих АБПТ.

Оценка эффективности различных типов ПКТН и АБПТ, выполненная на основе исходных данных, представленных Институтом теплофизики СО РАН, ЗАО «Энергия», ЗАО «Атомэнерго» (комплекс «Тепломаш», «Кировский завод») и ООО «Теплосибмаш», показала следующее:

• наиболее эффективными при утилизации низкопотенциальной теплоты с температурой 30.35 °С являются АБПТ с одноступенчатым и двухступенчатыми генераторами и ПКТН с двигателем внутреннего сгорания, работающими на природном газе (срок окупаемости капвложений 1,05.2,65, 1,28.1,93 и 1,27. 1,38 лет, соответственно) при тарифе энергосистемы на теплоту 91,4 руб./ГДж; перевод АБПТ типа SXZ4 — 115Z на обогрев генератора водяным паром приведет к увеличению срока окупаемости капвложений в 1,8.1,9 раза, что является вполне

• пришнемвшПКТН типа НТ - 1000(Э) с электроприводом в диапазоне температур нагретой воды 63.73 °С является вполне обоснованным при тарифе на высокопотенциальную теплоту 165 руб./ГДж и на электроэнергию 1,1 руб./кВт * ч; срок окупаемости капвложений составит при этом 4,1. .6,8 лет;

• повышение тарифа на электроэнергию с 1,1 до 1,5 руб./кВт ■ ч приводит к увеличению себестоимости теплоты, вырабатываемой в ПКТН, в 1,3 раза и к увеличению срока окупаемости капвложений примерно в 1,5 раза;

• анализ полученных результатов показал, что при одинаковых температурных условиях АБПТ типа АБХМ — 2,5 характеризуется более высокими значениями эксергетического КПД (в среднем на 40 %), чем ПКТН типа НТ - 6000, что обусловлено значительно меньшим потреблением в АБХМ — 2,5 потока эксергии низкопотенциального источника и сравнительно низкой температурой греющего источника.

• с повышением тарифов на высокопотенциальную теплоту себестоимость вырабатываемой в АБПТ теплоты увеличивается, однако растет и разность стоимости тарифов на теплоту и себестоимости, что, в свою очередь приводит к увеличению экономического эффекта (прибыли) и следовательно, к снижению срока окупаемости капвложений; это же положение относится и к ПКТН;

• при бблыпих капвложениях в ПКТН, чем в АБПТ, примерно в 3 раза, ПКТН типа НТ - 6000 (Э) становится эффективным в рассматриваемом сопоставлении (при температуре нагретой воды 45.61 °С) при тарифах на высокопотенциальную теплоту от 130,0 руб./ГДж и выше и на электроэнергию 1,1 руб./кВт ' ч; АБПТ типа АБХМ - 2,5 эффективен при тарифе на высокопотенциальную теплоту 91,4 руб./ГДж и выше;

10. В связи с тем, что с помощью ПКТН можно осуществлять утилизацию теплоты источников со сравнительно низким температурным уровнем (5. 10 °С), нагревая при этом воду в конденсаторе до 70.80 °С и выше, применение его является более широким, чем АБПТ.

1. Абсорбционные бромистолитиевые преобразователи теплоты нового поколения / Бараненко А.В., Попов А.В., Тимофеевский J1.C. и др. // Холодильная техника, 2001, №4, с. 18-22.

2. Абсорбционные бромистолитиевые тепловые насосы. Пояснительная записка к проекту. Новосибирск: ИТФ СО РАН, 1996. 23 с.

3. Абсорбционные бромистолитиевые тепловые насосы. — Пояснительная записка к проекту Института метафизики СО РАН. Новосибирск, 1996. -22с.

4. Абсорбционный тепловой насос большой производительности марки ГАВП-1. Информация фирмы ILKA. Halle: VEB Maschinenfabrik Halle, 1987,-4 с.

5. Александров А.А., Григорьев Б.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара: Справочник. -М.: МЭИ, 1999. 168с.

6. А.с. №401863. Способ трансформации тепла // JI.C. Тимофеевский: Опубл. вБ.Н., 1973, №41.

7. Бараненко А.В. Интенсивность тепломассопереноса при пленочной абсорбции в условиях поверхностной неустойчивости. // Сибирский физико-технический журнал, СО АН СССР, 1991, вып. 1, с. 17-22.

8. Бараненко А.В., Орехов И.И., Шевченко А.Л. Тепломассообмен при абсорбции водяного пара пленкой раствора в присутствии поверхностно-активных веществ // Энергетика, 1991, №1, с. 68-72.

9. Бараненко А.В., Попов А.В., Тимофеевский JI.C. Энергосберегающие абсорбционные бромистолитиевые водоохлаждающие и водонагревательные преобразователи теплоты // Инженерные системы АВОК Северо-Запад, 2001, №4, с. 19-23.

10. Бараненко А.В., Шевченко А.Д., Орехов И.И. Влияние поверхностно-активных веществ на интенсификацию теплоотдачи при конденсации водяного пара // Холодильная техника, 1988, №11, с. 26-28.

11. Бродянский В.М. Эксергетический метод термодинамического анализа. М.: Энергия, 1973. 295с.

12. Бурдуков А.П., Дорохов А.Р. Расчет тепломассопереноса в элементах абсорбционных бромистолитиевых холодильных машин. Препринт №157. Новосибирск. ИТФ СО АН СССР, 1987. 30с.

13. Бухарин Н.Н. Моделирование характеристик центробежных компрессоров. Л.: Машиностроение, 1983. - 214с.

14. Быков А.В., Калнинь И.М., Крузе А.С. Холодильные машины и тепловые насосы. — М.: ВО «Агропромиздат», 1988. — 287 с.

15. Ван Цзыбяо. Анализ эффективности абсорбционного бромистолитиевого понижающего термотрансформатора с двухступенчатым генератором. Автореф. дис. канд. техн. наук, СПб., 1998, 16 с.

16. Везиришвили О.Ш., Меладзе Н.В.Энергосберегающие теплонасосные системы тепло- и хладоснабжения. -М.: МЭИ, 1994. 160 с.

17. Волкова О.В., Бараненко А.В., Тимофеевский Л.С. Исследование контактной и щелевой коррозии конструкционных материалов в водном растворе бромида лития // Холодильная техника, 2001, №5, с. 8-9.

18. Волкова О.В., Бараненко А.В., Тимофеевский Л.С. Повышение эксплуатационной надежности абсорбционных бромистолитиевых холодильных машин и термотрансформаторов путем использованияновых ингибиторов коррозии // Известия СПбГУНиПТ, 2000, №1, с. 27-29.

19. Волкова О.В., Бараненко А.В., Тимофеевский JI.C. Повышение эксплуатационной надежности абсорбционных бромистолитиевых холодильных машин и термотрансформаторов // Холодильная техника, 2000, №1, с. 6-7.

20. Вукалович М.П., Ривкин С.Л., Александров А.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара. — М.: Изд-во Стандартов, 1989.-408с.

21. Генрих В.Н., Груздев В.А., Захаренко Л.Г. Экспериментальное исследование вязкости растворов бромистого лития // Исследование теплофизических свойств растворов и расплавов. — Новосибирск: ИТФ СО АН СССР, 1974, с. 21-36.

22. Герасимов Е.Д. Введение в математическое моделирование характеристик паровых компрессорных холодильных машин. Учебное пособие. СПб.: СПбГАХиПТ, 1995. -148 с.

23. Долотов А.Г. Основы комплексного автоматизированного проектирования абсорбционных термотрансформаторов и резорбционно-компрессионных тепловых насосов. Автореф. дис. . докт. техн. наук, СПб., 1995, 32 с.

24. Долотов А.Г., Пятко В.Ю. Методика расчета термодинамических и теплофизических свойств водного раствора бромистого лития на ЭВМ // Холодильные машины и термотрансформаторы. Л.: ЛТИ им. Ленсовета, 1985, с. 60-66.

25. Долотов А.Г., Тимофеевский JI.C., Пятко В.Ю. Уточнение расчета термодинамических свойств раствора бромистого лития на ЭВМ //Холодильная техника, 1995, №2, с. 25-26.

26. Дорохов А.Р., Бочагов В.Н. Кипение водных растворов бромистого лития в большом объеме Н Холодильная техника, 1981, №3, с. 29-31.

27. Дорохов А.Р., Бочагов В.Н. Теплообмен при выпаривании пленки водного раствора бромистого лития в вакууме // Холодильная техника, 1981, №3, с. 29-31.

28. Зубалев О.В. Оценка эффективности использования абсорбционных бромистолитиевых понижающих термотрансформаторов в системе теплохладоснабжения. Автореф. дис. . канд. техн. наук, СПб., 2002, 16 с.

29. Зубалев О.В. Равновесные характеристики и оценка эффективности абсорбционных преобразователей теплоты II Известия СПБГУНиПТ, СПб., 2001, с. 5-10.

30. Зубков В.А. Использование тепловых насосов в системах теплоснабжения//Теплоэнергетика, 1966, №2, с. 17-20.

31. Ильин А .Я. Исследование абсорбционной водоаммиачной теплонасосной машины с внутренней регенерацией тепла // Проблемы интенсификации холодильного и технологического пищевого оборудования. Л.: ЛТИХП, 1967. С. 161-168.

32. Использование тепловых насосов для централизованного теплохладоснабжения промышленных предприятий // Ковылянский Я.А., Громов Б.Н., Янков B.C., и др. //Холодильная техника, 1981, №1 с. 9-12.

33. Исследование абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины АБХА-2500 в ленинградском объединении «Светлана» / Н.Г. Шмуйнов, Ю.А. Вольных, Л.М. Розенфельд и др. // Холодильная техника, 1979, №12, с.7-12.

34. Калнинь И.М., Савицкий И.К. Тепловые насосы: вчера, сегодня, завтра // Холодильная техника, 2000, №10. с.2-6.

35. Калнинь И.М., Эль Садек Хассан, Сиденков Д.В. Комплекс программ «HolCon» для расчета характеристик и оптимизации параметров систем теплохладоснабжения // Холодильная техника, 2003, №3, с. 20-24.

36. Караван С.В., Гаврилов Н.И., Орехов И.И. Экспериментальная и энергетическая диаграммы водного раствора бромистого лития // Холодильная техника, 1986, №11, с.44.

37. Колотов Я.М., Басин А.С. Экспериментальное исследование плотности водных растворов бромистого лития при повышенных температурах // исследование теплофизических свойств растворов и расплавов. -Новосибирск: Ин-т теплофизики СО АН СССР, 1974, с.5-20.

38. Кутателадзе С.С. Основные формулы термодинамики пузырькового кипения И Теплопередача при кипении и конденсации. Новосибирск: ИТФ СО АН СССР, 1978, с. 5-20.

39. Кутателадзе С.С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление: Справочное пособие. М.: Энергоатомиздат, 1990, 367 с.

40. Кхарасани Сайд Дадвар. Эффективность абсорбционных бромистолитиевых холодильных машин с двухступенчатой генерацией пара рабочего вещества. Автореф. дис. . канд. техн. наук, СПб., 1993, 16 с.

41. Лавров В.А., Груздев В.А. Методика измерения и экспериментальное исследование теплоемкости водных растворов бромистого лития //. Исследование теплофизических свойств растворов и расплавов. — Новосибирск: ИТФ СО АН СССР, 1974, с.53-66.

42. Лисев Н.Г. Тепловые насосы эффективный и перспективный инструмент энергосбережения // Промышленный вестник, 2000, №8. с. 18.

43. Македонская А.А. Оценка эффективности абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины с трехступенчатым генератором. Автореф. дис. . канд. техн. наук, СПб., 2002, 16 с.

44. Накоряков В.Е., Григорьева Н.И. О совместном тепломассопереносе при пленочной абсорбции // Теплообмен и гидродинамика при кипении и конденсации. Новосибирск: ИТФ СО РАН СССР, 1979.

45. Огуречников JI.A. Обоснование направлений развития низкотемпературных энергосберегающих технологий: Дис. докт. техн. наук.- Новосибирск, 1999. — 329 с.

46. Огуречников Л.А., Петин Ю.М., Понов А.В. Математическое моделирование парокомпрессионных теплонасосных станций в системах теплохладоснабжения. Технико-экономические аспекты их применения // Сибирский физико-технический журнал. 1993. Вых.2-С.114-122.

47. Огуречников JI.A., Попов А.В. Использование сбросного низкопотенциального тепла вторичных энергоресурсов в парокомпрессионных тепловых насосах систем теплоснабжения // Промышленная энергетика, 1994, №9, с.7-10.

48. Орехов И.И., Тимофеевский JI.C., Караван С.В. Абсорбционные преобразователи теплоты. — JI.: Химия, 1989. 208 с.

49. Орлов А.В. Обоснование выбора термодинамических циклов абсорбционных бромистолитиевых термотрансформаторов. Автореф. дис. . канд. техн. наук, СПб., 2002, 16 с.

50. Оценка эффективности применения абсорбционных водоаммиачных термотрансформаторов / Долотов А.Г., Тимофеевский J1.C., Петин Ю.М., и др. //Холодильная техника, 1991, №5, с. 14-16.

51. Пат. 57-15302, F25B 15/00, Hitachi.

52. Патент на изобретение №2173692. Рабочее тело для абсорбционных холодильных машин и термотрансформаторов. Москва, 20.09. 2001 г.

53. Петин Ю.М., Накоряков В.Е. Тепловые насосы // Российский химический журнал, 1997, т. XLI, №6, с. 107-111.

54. Пивинский А.А., Тимофеевский J1.C., Герасимов Е.Д. Сопоставление и анализ характеристик абсорбционного бромистолитиевого понижающего термотрансформатора и парокомпрессорного теплового насоса // рус - Деп. в ВИНИТИ, № 1389 - В04 от 11.08.04 с. 8.

55. Попов А.А., Богданов А.И., Паздников А.Г. Опыт разработки и создания абсорбционных бромистолитиевых тепловых насосов // Промышленная энергетика, 1999, №8.

56. Попов А.В. Анализ эффективности абсорбционного бромистолитиевого термотрансформатора с топкой на газовом или жидком топливе. Автореф. дис. канд. техн. наук, СПб., 2000, 16с.

57. Попов А.В. Оптимальное проектирование бромистолитиевых тепловых насосов. Дисс. канд. .техн. наук. - Новосибирск, 1958. - 267 с.

58. Попов А.В., Пивинский А.А. Эффективность использования абсорбционных бромистолитиевых преобразователей теплоты нового поколения в системах хладо- и теплоснабжения // МНТК «Низкотемпературные и пищевые технологии», СПб.: СПбГУНиПТ, 2001. С.67-68.

59. Промышленный абсорбционный бромистолитиевый холодильный агрегат со ступенчатой регенерацией раствора // Э.Р. Гросман, B.C. Шаврин, А.П. Ткачук и др. И Холодильная техника, 1983, №4.

60. Промышленный высокотемпературный тепловой насос. Mayekawa manufacturing Co. Ltd. Токио, 1989, 8 с.

61. Псахис Б.И. Алгоритм оптимизации абсорбционной холодильной машины // Проблемы эффективного использования вторичных энергоресурсов. Новосибирск: ИТФ СО АН СССР, 1976.

62. Псахис Б.И., Черкасский B.C. Расчет характеристик абсорбционных бромистолитиевых холодильных машин // Холодильная техника, 1983, №1, с.19-23.

63. Ривкин С.А., Александров А.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. -М.: Энергия, 1980. 424с.

64. Розенфельд Л.М. Теория совмещенных циклов абсорбционной холодильной машины // ЖТФ, т. XII, вып. 8, 1952.

65. Розенфельд Л.М., Карнаух М.С. Абсорбционная бромистолитиевая холодильная машина в качестве трансформатора тепла // Холодильная техника, 1966, №7. С. 11-13.

66. Розенфельд JI.M., Карнаух М.С. Диаграмма концентрация-энтальпия раствора бромистый литий — вода для расчета абсорбционных холодильных машин // Холодильная техника, 1958, №1, с.37-42.

67. Розенфельд Л.М., Карнаух М.С., Тимофеевский Л.С. Расчет действительных равнрвесных характеристик абсорбционного бромистолитиевого термотрансформатора с помощью электронных вычислительных машин // Холодильная техника, 1967, №8 — с. 25-29.

68. Розенфельд Л.М., Карнаух М.С., Тимофеевский Л.С. Трансформация низкотемпературного тепла с помощью бромистолитиевой холодильной машины И Теплоэнергетика, 1969, №4. С. 62-67.

69. Российские абсорбционные бромистолитиевые тепловые насосы нового поколения. Новосибирск: ИТФ СО РАН, 2001. 12 с.

70. Рубинов Е.А., Бурдуков А.П. Исследование процесса теплообмена при стекании пленки воды по горизонтальной трубе в вакууме // Химическое и нефтяное машиностроение. 1977, №2, с 19-20.

71. Столетов В.М., Солдатов Д.В. Применение теплонасосных установок в системе централизованного теплоснабжения. Тезисы докладов МНТК, СПб.: МАХ, 1998, с. 62-63.

72. Теплообменные аппараты холодильных установок / Г.Н. Данилова, С.Н. Богданов, О.П. Иванов и др. // Под ред. Г.Н. Даниловой. Л.: Машиностроение, 1986.-303с.

73. Термодинамические свойства водных растворов бромистого лития / Верба В.И., Груздев В.А., Захаренко Л.Г., и др. // Термодинамические свойства растворов. — Новосибирск: ИТФ СО АН СССР, 1974, с. 19-34.

74. Тимофеевский Л.С. Действительные рабочие процессы абсорбционного бромистолитиевого трансформатора тепла И Холодильная техника, 1966, №7. С. 15-17.

75. Тимофеевский Л.С. Математическая модель действительных процессов тепло- и массопереноса в горизонтальном пленочном абсорбере //

76. Повышение эффективности холодильных машин. Л.: ЛТИ им. Ленсовета, 1982.-е. 133-150.

77. Тимофеевский Л.С. Равновесные характеристики системы совмещённых циклов водного реестра бромистого лития. Дисс. . канд. техн. наук. -Новосибирск, 1967. - 132с.

78. Тобилевич Н.Ю., Балицкий С.Н., Грицак В.Т. Исследование теплоотдачи при кипении воды в стекающей пленке на внешней поверхности горизонтальных труб // Известия вузов. Энергетика, 1967, №2, с.76-83.

79. Усюкин И.П. Термодинамические диаграммы раствора бромистый литий вода // Холодильная техника, 1969, №1, с.25-29.

80. Финские тепловые насосы. BeKTop-Lampolaari OY. Проспект, 1995.

81. Холодильные компрессоры / А.В. Быков, Э.М. Бежанишвили, И.М. Калнинь и др.; под ред. А.В. Быкова. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Колос, 1992.-304с.

82. Холодильные машины: Справочник / под ред. А.В. Быкова. — М.: Легкая и пищ. пром-сть, 1982. 223с.

83. Холодильные машины: Учебник / под ред. Л.С. Тимофеевского. СПб.: Политехника, 1997. - 992с.

84. Цветков О.Б. Холодильные агенты. СПб.: СПбГУНиПТ, 2002. -216с.

85. Черкасский B.C. Повышение эффективности абсорбционных бромистолитиевых холодильных и теплонасосных машин с аппаратами воздушного охлаждения методами математического моделирования.— Дис. канд. техн. наук. Л., 1986. -210с.

86. Чернобельский Л.И., Кремнев О.А., Чавдаров А.С. Тепло установки для кондиционирования воздуха. Киев: Машгиз, 1958, 267с.

87. Шмуйлов Н.Г. Абсорбционные бромистолитиевые холодильные и теплонасосные машины. -М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1983. -34 с.

88. Шмуйлов Н.Г. Разработка и внедрение абсорбционных бромистолитиевых холодильных машин и тепловых насосов // Холодильная техника, 2000, №9. С. 14-15.

89. Эль Садек Хассан Hyp Эль Дин. Разработка методики оптимизации параметров парокомпрессионных машин для комбинированных систем кондиционирования и теплоснабжения жилых и общественных зданий. Автореф. дисс. канд. техн. .наук. МГУИЕ, 2003, 16 с.

90. Эль Садек Хассан. Выбор оптимальных параметров системы теплохладоснабжения жилого дома // Холодильная техника, 2003, №3, с. 20-24.

91. Литовский Е.И., Левин Л.А. Промышленные тепловые насосы. Экономия топлива и электроэнергии. М.: Энергоатомиздат, 1989. -125 с.

92. Alefeld G. Bestimmung der termophysikalischen daten der stoffpaares'wassef lithiumbromid. - Technishen Universitat. - Munchen. - 1991. - S.25.

93. Astrand L.E. Operating experience with a 50 MBt absorption heat pump // ASHRAE Trans., 1988 vol. 94, pt. 1, pp. 716-722.

94. Bailer Peter. Largest heat pump of Germany // Adv. Sol. Energy. Technol., 1988, vol. 2, pp. 1976-1977.

95. Calm J.M. Distric heating and cooling with heat pumps outside the united states // ASHRAE Trans., 1988, vol. 94, pt.l, pp. 754-762.

96. Davidon W.F., Erickson D.C. Absorption heat pumping for district heating now practical // ASHRAE Trans. 1988, vol. 94, pt. 1, pp. 707-715.

97. Energiat saastev soojapump: IVT-4000 FV, IVT-8000, IVT-Focus, IVT-Viking. Проспекты, 1995.

98. Giacometti Paolo, Galli Stefano, Corallo Giuseppe, Ciancia Antonio. Lo sviluppodelle pompe di calore ad assoprbimento: le attivit'a di recerca promosse e sviluppate del ENEA // Termotechnica, 1988,42 №10, pp. 49-60.

99. Heat pumps a well - known technology // Int. Power General, 1989, - 12, №6, pp. 40, 42-44.

100. Lower H. Ein Verfahren zur Ermittel der Leistungscharakteristiken von Absorptions Kaltemaschinen bei Klimaanlagen. Kaltetechnik, Bd.16, №7, 1964.

101. Lower H. Thermodynamische und physikalische Eigenchafen der wasserigen Lithiumbromid Losung. Dissertation Technische Hochschule, Karlsruhe, 1960. S.144.

102. Macriss R.A. Hyper-absorption-a new absorption heat pump concept // Proc. JAR Int. Symp. Recent Dev. Heat Pump Technol., Tokio, March 9-10, 1988, pp. 134-143.

103. Mashimo Katsuykki. Absorption heat pump // Proc. JAR Int. Symp. Recent Dev. Heat Pump Technol. Tokyo. March 8-10, 1988, pp. 229-232.

104. McNeely L.A. Thermodynamic properties of aqueous solutions of lithium bromide. ASHRAE Trans., 1979, vol.85, pt.l, p.417 - 434.

105. Shulz S.C.G. // In Proc. XIII Int. Congress Refrig. Washington. 1971, Published 1973, V.2, pp.431-432.

106. Warmepumpen System. Die Sicherheit der Stiebel Eltron-Klasse. Проспект, 1995.

107. Yoshii Takeshi. Approaches to super-high performance heat pumps // Proc. JAR Int. Sump. Resent pp. 239-243.

108. Результаты расчетов позволили выдать рекомендации по условиям эффективного применения ПКТН или АБПТ для конкретных объектов.

109. Расчеты показали, что расход первичного топлива вследствие применения ПКТН или АБПТ в 1,7-2,5 раза меньше, чем при непосредственном нагреве теплоносителя в котельной, в зависимости от параметров внешних источников теплоты.1. ОАО «КИРОВСКИИ ЗАВОД» I