автореферат диссертации по строительству, 05.23.03, диссертация на тему:Разработка аккумуляторов теплоты с зернистым теплоносителем и метода их расчета на основе математического моделирования

На правах рукописи

ГРИГОРЬЕВ ВАЛЕРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

РАЗРАБОТКА АККУМУЛЯТОРОВ ТЕПЛОТЫ С ЗЕРНИСТЫМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ И МЕТОДА ИХ РАСЧЕТА НА ОСНОВЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Специальность 05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж- 2003

/

Работа выполнена в Воронежском государственном архитектурно-строительном университете

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая организация-

доктор технических наук, профессор Турбин Владимир Сергеевич

доктор технических наук, профессор Ряжских Виктор Иванович кандидат технических наук, доцент Бараков Александр Валентинович

Ростовский государственный строительный университет

Защита состоится « 26 » декабря 2003 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.033.02 в Воронежском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 394006, г. Воронеж, ул.20-лет Октября, 84, ВГАСУ, аудитория 20, корпус 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного архитектурно-строительного университета (ВГАСУ).

Автореферат разослан _ноября_ 2003г.

Ученый секретарь диссертационного совета:

кандидат технических наук, доцент О.П. Фомин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Для "сглаживания" пульсаций вырабатываемой теплоты теплогенерирующими установками применяются тепловые аккумуляторы.

Повышение эффективности теплогенерирующих установок за счет утилизации теплоты, ее аккумулирования и использования в системах теплоснабжения как "пиковой" тепловой нагрузки является актуальнейшей проблемой, решение которой позволит создать эффективные тепловые схемы и компактные технические решения по аккумулированию теплоты. Кроме того, считается одной из актуальнейших научных проблем и математическое моделирование процессов утилизации теплоты, ее аккумулирования для разработки методики расчета и проектирования теплогенерирующих установок на органическом топливе, в которых в качестве хвостовых поверхностей устанавливаются теплоути-лизаторы и аккумуляторы теплоты. Исследования по разработке и проектированию тепловых аккумуляторов с зернистым теплоносителем разрознены, требуют обобщения и развития в отечественной и зарубежной практике их конструирования.

Данная работа выполнялась в соответствии с целевой программой ГКНТ и ГОССТРОЯ России по научному направлению: «Разработка систем те-плогазоснабжения с целью экономии ТЭР и защиты окружающей среды от тепловых и вредных газообразных выбросов энергетических установок».

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка аккумуляторов теплоты с зернистым теплоносителем и метода их расчета на основе математического моделирования, научное и технико-экономическое обоснование их внедрения.

В связи с поставленной целью задачами исследования являются:

- теоретически и практически обосновать эффективность накопления тепловой энергии аккумуляторами с зернистым теплоносителем;

- исследовать работу однофазных, с фазовым переходом и химических тепловых аккумуляторов в режимах накопления теплоты, её хранения и использования для систем теплоснабжения;

- разработать методику расчета аккумуляторов теплоты с зернистой матрицей;

- разработать технико-экономическое обоснование применения аккумуля-

торов теплоты с зернистым теплоносителем „ гис. п/гцжщля ьГОСЯ

новок. библиотека

С.Петер! » 03 тЗшкгЬП {

'ста-

Шй,

Научная новизна заключается в следующем:

- разработана математическая модель процессов тепло - и массообмена в аккумуляторах теплота теплогенерируюгцих установок;

- получены аналитические зависимости на основе математического моделирования для расчета полей температур в зернистой массе и теплоизоляции, позволяющие определять количество теплоты в режимах накопления, хранения и ее использования, а также эффективность аккумулирования;

- разработана методика расчета тепловых, аэродинамических и конструктивных параметров тепловых аккумуляторов с зернистой матрицей;

- разработаны научные и технико-экономические обоснования применения аккумуляторов теплоты с зернистым теплоносителем для теплогене-рирующих установок.

На защиту выносятся:

- математические модели процессов тепло - и массообмена в одно- и многофазных, химических аккумуляторах теплоты теплогенерирующих установок;

- аналитические зависимости, полученные на основе математического моделирования, для расчета теплофизических и конструктивных параметров однофазных, с фазовым переходом и химических аккумуляторов теплоты, полей температур в зернистой массе и теплоизоляции, а также эффективности аккумулирования в режимах накопления теплоты, её хранения и использования;

-зависимости, позволяющие производить научное и технико-экономическое обоснования применения аккумуляторов теплоты с зернистым теплоносителем для теплогенерирующих установок;

- методика и алгоритм проектирования тепловых аккумуляторов на основе аналитических зависимостей для определения тепловых, аэродинамических, конструктивных и технико-экономических параметров.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в работе, подтверждены:

• применением фундаментальных аэродинамических и тепло - и массооб-менных законов для газообразных и жидких сред, подтвержденных статистической теорией и экспериментом;

• соответствием результатов лабораторных и натурных исследований и численного эксперимента, выполненных с использованием современных приборов и методов испытаний со степенью достоверности 92%, в том числе теории математической статистики;

• одновременным использованием нескольких методов исследований, позволяющих с разных сторон изучить одни и те же процессы и явления, положенные в основу предлагаемых решений.

Практическое значение работы заключается в апробации и внедрении новых методик по разработке тепловых аккумуляторов теплоты в проектных организациях при проектировании котельных установок систем теплоснабжения.

На основе методики проектирования тепловых аккумуляторов разработана конструкция на базе тепловых труб, внедренная в котельной ЗАО "Еле-цизвесть" за котлами марки ДЕ -10 -14 ГМ.

Результаты диссертации используются в процессе обучения студентов по курсам: "Теплотехника", "Теплогенерирующие установки" и при дипломном проектировании на факультете инженерных систем и сооружений Воронежского государственного архитектурно-строительного университета.

Апробация работы: основные положения диссертационной работы доложены в 2001 - 2003 гг. на 52-55 научных конференциях и семинарах в Воронежском государственном архитектурно-строительном университете, на секции Ассоциации инженеров по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной теплофизике (АВОК) в 2003г., на научно-практической конференции "Задачи научных и производственных коллективов в реструктуризации строительного комплекса и предприятий городского строительного хозяйства" (Тула 2003).

Публикации. По материалам исследований опубликовано 7 научных статей и тезисов научных конференций общим объемом 27 страниц. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателю принадлежит: в /1/ - теоретическое обоснование перспективности использования ХАТ в системах теплоснабжения; в /2/ - обработка экспериментальных данных; в /3/ - теоретический и конструктивный анализ тепловых аккумуляторов; в /4/ - актуальность применения ТА для снижения негативного воздействия тепловых выбросов ТГУ на биосферу; в /5,7/ - разработка методики проведения эксперимента, экспериментальная установка, обработка экспериментальных данных и проверка математических моделей на адекватность результатам натурных наблюдений; в /6/ - постановка задачи исследования, опытная установка и экспериментальные результаты. Личный вклад автора составляет 18 страниц.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и библиографического списка литературы из 91

наименования. Диссертация изложена на 147 страницах машинописного текста и содержит 30 рисунков, 12 таблиц и 5 приложений.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Одним из возможных мероприятий, которое позволяет в различных областях народного хозяйства более полно и эффективно использовать тепловую энергию является аккумулирование тепла посредством применения тепловых аккумуляторов (ТА) различных конструкций. Если водяные тепловые аккумуляторы получили широкое применение в системах теплоснабжения, то аккумуляторы теплоты с зернистым аккумулирующим материалом находятся в стадии исследования.

Во введении обоснована актуальность диссертационной тематики, сформулированы цель и задачи работы, методы их решения, научная новизна, практическая значимость и положения, выносимые на защиту.

В первой главе представлен анализ известных исследований по данной проблеме.

Показано, что из всего многообразия конструктивных решений наиболее перспективными являются тепловые аккумуляторы с зернистым теплоаккуму-лирующим материалом (ТАМ).

Тепловые аккумуляторы с зернистым ТАМ можно подразделить на следующие типы: однофазные, с фазовым переходом и химические.

Показано, что большой вклад в решение данной проблемы внесли работы Левенберга В.Д., Лукашова Ю.М., Ткач М.Р., Турбина B.C., зарубежных ученых Бекмана Г., ГиллиП. и др.

Анализ результатов исследований по публикациям отечественных и зарубежных ученых показал, что они разрознены, требуют обобщения и развития в отечественной и зарубежной практике конструирования тепловых аккумуляторов с зернистым ТАМ.

На основе проведенного анализа в первой главе сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе рассмотрены конструктивные особенности тепловых аккумуляторов с зернистым аккумулирующим материалом (рис.1), рассмотрены теоретические основы процессов аккумулирования теплоты зернистым теплоносителем.

Рис.1 .Конструкция теплового аккумулятора с тепловыми трубами: 1 - тепловой аккумулятор с зернистой матрицей; 2 - коллектор с нагреваемой средой; 3 коллектор-газоход с греющей средой; 4,5 - соответственно, подводящие и отводящие теплоту тепловые трубы; 6 - зернистая масса

Тепловой аккумулятор включает зернистую массу в теплоизоляции. Подвод и отвод теплоты осуществляется тепловыми трубами, равномерно размещенными в аккумулирующем материале.

На основе математического моделирования получены теоретические решения дифференциального уравнения энергии, позволяющие рассчитать температурное поле в зернистой массе, время зарядки теплового аккумулятора и емкость поглощения:

\ « л=0

(2и + 1)тг

ехр

(2и + 1УУ „ ---тРо,

-в<

О-ур2су2(г-г2у

(1) (2)

(3)

В режиме сохранения теплоты температуру зернистой массы можно рассчитать по уравнению, представленному в матричной форме:

Ч

т

(т Л 2

Ч7!

^ 7> I

(4)

Из уравнения (4) можно выразить зависимость для расчета тепловой изо-

ляции:

8 =

Т со,1(сот) из 4

(5)

и тепловой поток через изоляцию можно определить из матричного уравнения:

q2 = CiT№ (6)

где Тм рассчитывается по формуле:

Т Cosan

Т = --(7)

«к Rfx-Aj v '

А, = ch[k * 7-j (1 +«)]. = -¿акк * (1 + i)s4k * + /)];£>, = сЛ[А * ^(1 +/)]. (8)

Во второй главе также рассмотрена математическая модель химического аккумулятора теплоты и получена аналитическая зависимость для определения температур по толщине зернистой массы при гидратации СаО:

r = -^=exp[-mr-<^¿], (9)

2v/rar 4ах

а максимальное количество теплоты, отнесенное к единице площади, равно Q0flC.

Работа химического аккумулятора осуществляется следующим образом: при гидратации извести выделяется теплота, а дегидратация происходит под действием утилизируемой теплоты.

Количество теплоты при этом определяется из уравнения Аррениуса:

Q = Qoexp(-kr). (10)

При использовании двух- и трехфазных тепловых аккумуляторов энергоемкость их повышается в w раз:

{1+[г +С (Г -Т ) + г 1}

Е =wE= m РМ S ™ S Е. (11)

и» С (Г -Г )+r v '

рм s пл' S

Для двухфазных тепловых аккумуляторов в уравнении (11) надо положить г1П = 0, для однофазных - w = 1, а при использовании в качестве аккумулирующего материала нафталина или парафина - коэффициент w = 2,25, то есть тепловая эффективность трехфазного теплового аккумулятора возрастает на 125%.

На основе математического моделирования режима работы ТА получена аналитическая зависимость для расчета времени его работы:

1 * Та — Тг „..

Г = — 1п-. (12)

П Гти-Г, V

В третьей главе представлены экспериментальные исследования тепловых аккумуляторов.

Задачами экспериментальных исследований являются, определение изменения температуры зернистого материала как функции от времени, теплофизи-

ческих и конструктивных параметров теплового аккумулятора, энергоемкости зернистой массы и эффективности аккумулирования.

На рис.2 приведена опытная установка теплового аккумулятора.

Рис. 2. Общий вид опытной установки: 1 - вентилятор, 2 - трубчатая электрическая печь, 3 - тепловой аккумулятор, 4 - зернистый аккумулирующий материал, 5 - ротаметр, б - теплообменная поверхность,? - многоточечный переключатель термопар, 8 - потенциометр

Число измеряемых величин определялось на основе планирования экспериментов.

Методика проведения тепловых испытаний зернистых аккумуляторов теплоты подробно представлена в диссертации.

На рис. 3 приведен сводный график изменения температур в опытном ТА и воды в змеевике при ее расходе через змеевик 0,0033 кг/с. В качестве зернистой массы испытывались чугунные шарики массой Ма =2,5 кг.

Т,"С 60 50

40

30 20«

Рис.3. Изменение температуры зернистой массы (чугунные шарики) в опытном ТА от времени: а - режим заправки; 6 - режим хранения; в ~ режим

работы.

При изоляции ТА в 50 мм (минеральная вата) средняя температура зернистой массы понизилась за 1 час на 10 °С.

Опыты и расчеты показали, что опытного ТА хватает на работу в течение 10 минут. В течение этого времени температура ТАМ падает с 63 °С до 31 °С, а вода, движущаяся противотоком в медном змеевике в количестве 12 кг/ч, нагревается с 15 "С до 30 °С.

т, к

380

360 340 320 300 280

т. 4

♦

1

.3 ,

0 0,2 0,4 0,6 0.8 г

Рис.4. Изменения температур от безразмерного времени в режимах заправки, хранения и работы ТА (ТАМ-чугунные шарики): 1- © - заправка ТА; 2-о - хранение теплоты; 3-д - работа ТА; 4-Т5- температура стенки тепловой трубы; 5- 0- литературные данные (гравий)

Среднелогарифмический температурный напор в теплообменниках составил АТ=34,2 °С, а коэффициент теплопередачи от зернистой массы к змеевику, приведенный к площади поверхности теплообменника, 75,8 Вт/(м2 «К).

На рис.4 представлены графики изменения температур от безразмерного времени в режимах заправки, хранения и работы ТА. Здесь же приведены опытные точки по литературным данным для теплоносителя гравий.

Видно близкое соответствие результатов испытаний однофазного теплового аккумулятора с зернистым теплоаккумулируклцим материалом с литературными данными и теорией (сплошные линии - расчет соответствующих режимов на основе математического моделирования ).

Адекватность математических моделей проверялась в режимах заправки, хранения теплоты и работы ТА. На рис. 5 приведены расчетные данные для режима заправки ТА.

Из опытов по заправке ТА (кривая 1, рис.4) следует, что для нагрева зернистого материала необходим перепад температур 15-20 °С между греющей и нагреваемой средами. Температуры стенки тепловой трубы в 100 °С достаточ-

но, чтобы нагреть зернистый материал до 80 °С. В свою очередь, температуры зернистого материала 80 °С также достаточно, чтобы нагреть воду до 50 °С, В результате экспериментов получено, что наблюдается разверка температур по высоте зернистой массы на 15-20 °С при нагреве ее непосредственно газообразной или жидкой греющими средами. При подводе теплоты от тепловых труб наблюдается разверка температур в горизонтальном сечении на 10-15 °С. При правильном выборе межтрубного шага тепловых труб разверку температур можно снизить до 5 °С.

Рис 5. Изменения температуры зернистой массы в режимах заправки опытного ТА в координатах вг и :

4 = 0,2; ■ - £ = 0,4; д -1 = 0,6;

Ръ = аИ1}\ Ог = (Т,-Тг)/(Тс-Тг.о)

Проводились экспериментальные исследования химических аккумуляторов на основе СаО. Общий вид опытной установки показан на рис.6.

Экспериментальные данные по испытанию химического аккумулятора приведены на рис. 8-9.

Подводимая мощность трубчатой электрической печи для регенерации гашеной извести составила 300 Вт.

Для систем теплоснабжения химический тепловой аккумулятор, работающий на принципе гидратации извести, может найти применение, если решить проблему транспорта отработанной гашеной извести для нужд строительства. Особенно могут быть перспективны химические аккумуляторы теплоты с СаО, если теплогенерирующие установки или котельные обслуживают участки по производству строительных материалов.

Выход пара

Т1

и, и К, i.i.i

(г -

* А »

Т 2 Вход

■ ' ' »

Выход нагретой воды

ар

а1.

Рис. 6. Экспериментальная установка: 1 - изолированная емкость; 2 - перфорированный трубопровод; 3 - запорный клапан; 4 - резервуар с водой; 5 - корпус; 6 - оребренный змеевик; 7 - тепловая изоляция; 8 - негашеная известь Т, лс

150

125 100

75

50

25 О

О 0,5 1 1,5 2 2,5 г, ч

Рис.7. Изменение температуры зернистой массы от времени в опытном химическом аккумуляторе теплоты на основе СаО: 1 - зарядка ТА; 2 - работа ТА

В четвертой главе представлено практическое приложение математических моделей аккумуляторов теплоты к их проектированию. Аналитические зависимости разд.2 диссертации доведены до уровня инженерных методик. Разработана укрупненная блок-схема последовательности расчета теплового аккумулятора для теплогенерирующих установок (рис.8). Подробная блок-схема представлена в диссертации (разд.4).

*

2

*

_ __ . £ . >

■ поткТГУ

*

4

1

5

1

1 Ркч(т ровм хрнсяп тсамта в тпяии яккумудятерс

*

1 Рясчет рщи! рявпы ТСЙЛММУ мскумулпвр!

| Ьии^иями 1 ■ ии—отцщиуиин

ПЕЧАТЬ •1

ТОЩ »1

Рис.8. Укрупненная блок-схема последовательности расчета однофазного тейпового аккумулятора с зернистым теплоаккумулирующим материалом на основе БТТ

На основе разработанной методики и блок-схемы проводился расчет теплового аккумулятора к котлам ДЕ-10-14ГМ. Конструкция теплового аккумулятора с теплоносителем чугунные шарики внедрена на заводе ЗАО "Елециз-вестъ" (рис.9).

С учетом нормы дисконта чистый дисконтированный доход (ЧДД) от внедрения тепловых аккумуляторов при одинаковых капитальных и эксплуатационных затратах по годам оценивается по формуле:

ЧДЦ= [АВр-Цш-т^ + д.-т^-Ц^-Э][1-(1+г)-"]/г -Ко (13)

Необходимым условием эффективности нового ТА по сравнению со стандартной технологической схемой ТГУ, когда ТА отсутствует, (альтернативное решение), является ЧДД > 0.

При оценке ЧДД необходимо учитывать ставку рефинансирования Центробанка РФ. Период окупаемости внедрения ТА определяется как отношение инвестиций на его строительство к чистой экономии за год.

Выход

3

Рис.9. Схема подключения теплового аккумулятора к котельному агрегату ДЕ-10-14 ГМ: 1 - котел; 2- экономайзер; 3- байпасный газоход; 4 - теплоутилиза-тор, устанавливаемый в газоходе перед дымососом; 5 - тепловой аккумулятор; 6 - подводящие теплоту тепловые трубы; 7 - отводящие теплоту тепловые трубы; 8 - коллектор с нагреваемой средой (водой)

Расчеты и опыты показали, что утилизируемой тепловой энергии уходящих газов достаточно, чтобы аккумулировать 110 кВт теплоты, хранить её в течение 8 часов и использовать теплоту для горячего водоснабжения при нагреве воды с 15 °С до 60 °С в количестве 1 т/ч.

Технико-экономические расчеты для котельного агрегата ДЕ-10-14 ГМ, за которым установлен ТА (акт внедрения в прил.1 диссертация), показали, что при снижении температуры уходящих газов с 150 °С до 120 °С ЧДД при ставке рефинансирования Центробанка г = 30% и инфляции е = 12% годовых составил 39,3 тыс. руб./год на одном котельном агрегате.

Основные выводы:

1. На основе математического моделирования теоретически и практически обоснована эффективность накопления тепловой энергии аккумуляторами с зернистым теплоносителем. Показано, что наиболее эффективными тепловыми аккумуляторами с зернистым теплоносителем для теплогенерирующих установок являются конструкции с использованием тепловых труб.

2. Разработаны математическая модель теплового аккумулятора в режимах накопления, хранения и использования тепловой энергии при непосредственном контакте чистых газовых сред с зернистым аккумулирующем материалом и алгоритм расчета его тепловых и конструктивных параметров.

3. Получены аналитические зависимости, описывающие поля температур как функции времени и координат в тепловых аккумуляторах на основе тепло-

вых труб с промежуточным теплоносителем, работающие в загрязненных средах. Эти зависимости позволяют учесть при расчетах периодичность работы устройств на режимах накопления и сохранения теплоты.

4. Разработана математическая модель процессов, протекающих в химических аккумуляторах теплоты. Получены аналитические зависимости, позволяющие описывать температурные поля в режимах химического выделения теплоты.

5. Разработана конструкция и экспериментально исследована работа химического аккумулятора теплоты на основе процессов "гидратации - дегидратации" СаО. Показано, что такие аккумуляторы теплоты перспективны для предприятий стройиндустрии.

6. На основе теплового баланса получена аналитическая зависимость для расчета энергоемкости тепловых аккумуляторов. Показано, что энергоемкость двух- и трехфазных тепловых аккумуляторов выше примерно в 1,5 раза по сравнению с однофазными за счет использования, при фазовых переходах зернистого теплоносителя , скрытой теплоты плавления и конденсации.

7. Для оценки теплопотерь через теплоизоляцию разработана математическая модель и получено матричное решение уравнения энергии и теплового баланса, положенное в основу алгоритма расчета ТА, позволяющее определить температуру и тепловые потоки в зернистой массе изоляции.

8. Разработана тепловая изоляция, включающая слои из экранных поверхностей на базе алюминиевой фольги, воздуха и минераловатных плит, металлического кожуха, снижающая теплопотери на 30-40% по сравнению с типовой изоляцией.

9. Разработаны методика и блок - схема расчета тепловых, конструктивных и гидравлических параметров теплового аккумулятора с зернистой матрицей. На основе разработанной методики спроектирован и внедрен тепловой аккумулятор с зернистым теплоносителем к котлу ДЕ-10-14 ГМ. Акт внедрения прилагается.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Григорьев В.А. Исследование режимов работы химических аккумуляторов теплоты // Материалы 55-56 научн.-техн. конф. Воронеж, гос. архит. - строит, университет. - Воронеж, 2001. - С.146-147. Лично автора 2 с.

2. Сотникова O.A., Турбин B.C., Григорьев В.А. Аккумуляторы теплоты с зернистым теплоносителем: Журнал «СМОТ XXI века». - М.: - 2003, №9. -С.48-49. Лично автора 1 с.

3 Сотникова O.A., Турбин B.C., Григорьев В.А. Аккумуляторы теплоты те-плогенерирующих установок систем теплоснабжения: Журнал «АВОК». - М.: -2003, №5. - С.40-44. Лично автора 3 с.

4. Турбин B.C., Григорьев В.А., Григорьев С.А. Снижение воздействия тепловых выбросов систем теплоснабжения на биосферу // Вестник ВГАСУ №1. Воронеж: Воронеж, гос. арх.-строит, ун-т., 2003. - С.34-38. Лично автора Зс.

5 Турбин B.C., Григорьев В.А., Григорьев С.А. Экспериментальные исследования тепловых аккумуляторов с зернистым теплоносителем // Вестник ВГАСУ №1. Воронеж: Воронеж, гос. арх.-строит. ун-т., 2003. - С.50-53. Лично автора 3 с.

6. Турбин B.C., Григорьев В.А. Математическое моделирование процессов тепло - и массообмена в аккумуляторах теплоты с зернистым теплоносителем //Изв. ТулГу. Серия - Строительство и архитектура. Выпуск 4. Тула: Тульский гос. ун-т., 2003.-С.155-158. Лично автора 3 с.

7. Турбин B.C., Григорьев В.А. Экспериментальные исследования тепловых аккумуляторов теплогенерирующих установок // Изв. ТулГу. Серия - Строительство и архитектура. Выпуск 5. Тула: Тульский гос. ун-т., 2003.-С.77-81. Лично автора 3 с.

ОБОЗНАЧЕНИЯ

вг = (Тс-Ti)/(Тс- 74 о) - безразмерный температурный напор между температурой стенки тепловой трубы Тс и текущей температурой зернистой массы Т2,вс = Тс/(Тс-Т2,о)\ <% = x/L- безразмерная координата; Foa = (ato)/L2 - критериальное число Фурье; to - полное время накопления теплоты; q = (QL2)/(Z(Tс - Гг. о))- тепловой поток Q, отнесенный к максимальному тепловому потоку (Л/ l?)-(Tc-Ti,o), который можно подвести к зернистой массе; г = t/to- безразмерное текущее время; L - половина расстояния между соседними тепловыми трубами; индексы: 2 - зернистая масса, с - стенка, 0 — начальные условия; к' = -J&/2а, зЦк * L^ (I+i)];cH[k * £} (1+/) ] - гиперболические синус и

косинус соответственно, которые можно выразить через элементарные функции:

CÄ[i*L1(l+»)]={exp[*:*Z.1(l+i)+exp[i*Z.1(l+i)]}/2;Sh[/t»i1(i+/)]={e^[i*Z.1(l+/)]-

expt^ijO+i)]}^; Ri-термическое сопротивление изоляции; Q0,k - константы

химической реакции; гш, - скрытая теплота плавления зернистого ТАМ; rs -скрытая теплота парообразования аккумулирующего материала; Срм - его теп-

I 17

I

лоемкость; Т8,Тпл - температуры, соответственно, кипения и плавления зерни' стого материала; п = (Ов ■ С.рв)КМ<, -СРа) СРа - масса и теплоемкость зернистого ТАМ, Gi.Ce,- массовый расход и теплоемкость нагреваемой среды; Т шах, Та, Тг- соответственно температуры максимальная, минимальная ТАМ и кипения промтеплоносителя в тепловой трубе; г = [(Еп - Ь)/(1 + Ь) - е]/( 1 + е) -реальная процентная банковская ставка; е - средний коэффициент инфляции; Ко- капитальные интегральные дополнительные затрата на внедрение ТА; (Р(-Рт ) - приведенные выгоды от внедрения ТА; Э - годовые эксплуатационные затраты; Цт - стоимость единицы сэкономленного топлива при внедрении ТА; Цэн - стоимость единицы сэкономленной тепловой энергии; <3в- часовой тепловой поток сэкономленной тепловой энергии; га*> = / число часов г работы котельной в году.

СОКРАЩЕНИЯ

ТА - тепловой аккумулятор; ХАТ - химический аккумулятор теплоты; ТГУ - теплогенерирующая установка; ТАМ - теплоаккумулирующий материал; ЧДД - чистый дисконтированный доход; БТТ - бесфитильные тепловые трубы.

ГРИГОРЬЕВ ВАЛЕРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

РАЗРАБОТКА АККУМУЛЯТОРОВ ТЕПЛОТЫ С ЗЕРНИСТЫМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ И МЕТОДА ИХ РАСЧЕТА НА ОСНОВЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

05.23 03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

Подписано в печать // 2003 г. Формат 60x84 1/16 Объем 1,21 уч -ИЗД.Л. Бумага для множительных аппаратов Тираж 100 экз Заказ №

Отпечатано на участке множительной технике Воронежского государственного архитектурно-строительного университета 394000, г Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84, ВГАСУ

¿.<=>0 5 - M I

. |?i5"s i •19151 i

i

i

(

i

i

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ ТЕПЛОВЫХ РЕЖИМОВ АККУМУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОТЫ И

АЛГОРИТМОВ ИХ ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Виды аккумуляторов теплоты, их конструктивные особенности.

1.2. Термодинамические и тепловые характеристики режимов работы тепловых аккумуляторов с зернистым теплоносителем.

1.2.1. Термодинамические основы фазопереходных тепловых аккумуляторов.

1.2.2. Теоретические и практические основы проектирования химических аккумуляторов теплоты с зернистой матрицей.

1.2.3. Теоретические основы проектирования однофазных аккумуляторов теплоты с зернистой матрицей.

1.3. Выводы по 1 главе.

1.4. Цель и постановка задач исследования.

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛО - И

МАССООБМЕНА В АККУМУЛЯТОРАХ ТЕПЛОТЫ С ЗЕРНИСТОЙ МАТРИЦЕЙ ДЛЯ ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИХ УСТАНОВОК.

2.1. Конструктивные особенности тепловых аккумуляторов с зернистым аккумулирующим материалом.

2.2. Расчет температурных полей в зернистой массе и времени зарядки теплового аккумулятора.

2.2.1. Накопление теплоты при пропуске греющей среды через зернистую массу теплового аккумулятора.

2.2.2. Накопление теплоты от равномерно размещенных в зернистой массе тепловых труб.

2.2.3. Расчет периодически изменяющейся температуры зарядки теплового аккумулятора и хранения теплоты.

2.2.4. Расчет периодически изменяющейся температуры зарядки и хранения теплового аккумулятора с учетом теплопотерь через изоляцию.

2.3. Теоретическое исследование режимов работы химических аккумуляторов теплоты.

2.4. Двух - и трехфазные тепловые аккумуляторы.

2.5. Математическое моделирование режима отвода теплоты от теплового аккумулятора.

2.6. Выводы по 2 главе.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ

АККУМУЛЯТОРОВ С ЗЕРНИСТЫМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ.

3.1. Методика проведения тепловых испытаний зернистых аккумуляторов теплоты, планирование эксперимента и схема инструментальных измерений.

3.1.1. Методика проведения тепловых испытаний.

3.1.2. Экспериментальная установка и схема инструментальных измерений тепловых параметров.

3.1.3. Определение погрешностей измерений.

3.1.4. Планирование экспериментов для определения режимных параметров теплового аккумулятора.

3.2. Исследования однофазных аккумуляторов теплоты в режимах накопления теплоты, её хранения и работы.

3.2.1. Исследование температурных полей в зернистой массе однофазного ТА

3.2.2. Режим работы однофазного теплового аккумулятора.

3.2.3. Проверка адекватности математических моделей реальным условиям работы теплового аккумулятора.

3.2.4. Химические аккумуляторы теплоты.

3.3. Выводы по 3 главе.

4. ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ И

ПРИМЕНЕНИЕ АККУМУЛЯТОРОВ ТЕПЛОТЫ.

4.1. Практическое приложение математических моделей аккумуляторов теплоты к их проектированию.

4.2. Разработка эффективной тепловой изоляции.

4.3. Тепловая эффективность однофазных, с фазовым переходом и химических тепловых аккумуляторов.

4.4. Методика, алгоритм и блок-схема расчета однофазного теплового аккумулятора с зернистым теплоаккумулирующим материалом.

4.4.1. Тепловой баланс теплогенерирующей установки.

4.4.2. Утилизация теплоты в газоходе теплогенерирующей установки с помощью тепловых труб для теплового аккумулятора.

4.4.3. Режим накопления теплоты в тепловом аккумуляторе.

4.4.4. Расчет конструктивных параметров теплового аккумулятора.

4.4.5. Расчет режима хранения теплоты в тепловом аккумуляторе.

4.4.6. Расчет режима работы теплового аккумулятора.

4.5. Расчет тепловых аккумуляторов с фазовым переходом.

4.6. Расчет химических тепловых аккумуляторов.

4.7. Экономическая эффективность от внедрения тепловых аккумуляторов.

4.8. Промышленное внедрение теплового аккумулятора.

4.8.1. Тепловые аккумуляторы с тепловыми трубами в технологических процессах стройиндустрии.

4.8.2. Промышленное внедрение теплового аккумулятора за котельным агрегатом.

4.9. Методика аэродинамического расчета тепловых аккумуляторов.

4.10. Выводы по 4 главе.

Актуальность темы. Для "сглаживания" пульсаций вырабатываемой теплоты теплогенерирующими установками применяются тепловые аккумуляторы.

Повышение эффективности теплогенерирукмцих установок за счет утилизации теплоты, ее аккумулирования и использования в системах теплоснабжения как "пиковой" тепловой нагрузки является актуальнейшей проблемой, решение которой позволит создать эффективные тепловые схемы и компактные технические решения по аккумулированию теплоты. Кроме того, считается одной из актуальнейших научных проблем и математическое моделирование процессов утилизации теплоты, ее аккумулирования для разработки методики расчета и проектирования теплогенерирующих установок на органическом топливе, в которых в качестве хвостовых поверхностей устанавливаются теплоутилизаторы и аккумуляторы теплоты. Если по проектированию теплоутилизаторов исследования по данной проблеме разрознены и требуют обобщения в отечественной и зарубежной практике конструирования перечисленных устройств, то по разработке аккумулирующих установок решение находится на начальном уровне.

Данная работа выполнялась в соответствии с целевой программой ГКНТ и ГОССТРОЯ России, а также с межвузовскими программами «Строительство» по научному направлению: «Разработка систем теплогазоснабжения с целью экономии ТЭР и защиты окружающей среды от тепловых и вредных газообразных выбросов энергетических установок».

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка аккумуляторов теплоты с зернистым теплоносителем и метода их расчета на основе математического моделирования, научное и технико-экономическое обоснование их внедрения.

В связи с поставленной целью задачами исследования являются: - теоретически и практически обосновать эффективность накопления тепловой энергии аккумуляторами с зернистым теплоносителем;

- исследовать работу однофазных, с фазовым переходом и химических тепловых аккумуляторов в режимах накопления теплоты, её хранения и использования для систем теплоснабжения;

- разработать методику расчета аккумуляторов теплоты с зернистой матрицей;

- разработать технико-экономическое обоснование применения аккумуляторов теплоты с зернистым теплоносителем для теплогенерирующих установок.

Научная новизна заключается в следующем:

- разработана математическая модель процессов тепло - и массообмена в аккумуляторах теплоты теплогенерирующих установок;

- получены аналитические зависимости на основе математического моделирования для расчета полей температур в зернистой массе и теплоизоляции, позволяющие определять количество теплоты в режимах накопления, хранения и ее использования, а также эффею-ивность аккумулирования;

- разработана методика расчета тепловых, аэродинамических и конструктивных параметров тепловых аккумуляторов с зернистой матрицей;

- разработаны научные и технико-экономические обоснования применения аккумуляторов теплоты с зернистым теплоносителем для теплогенерирующих установок.

На защиту выносятся:

- математические модели процессов тепло - и массообмена в одно- и многофазных, химических аккумуляторах теплоты теплогенерирующих установок;

- аналитические зависимости, полученные на основе математического моделирования, для расчета теплофизических и конструктивных параметров однофазных, с фазовым переходом и химических аккумуляторов теплоты, полей температур в зернистой массе и теплоизоляции, а также эффективности аккумулирования в режимах накопления теплоты, её хранения и использования;

-зависимости, позволяющие производить научное и технико-экономическое обоснования применения аккумуляторов теплоты с зернистым теплоносителем для теплогенерирующих установок;

- методика и алгоритм проектирования тепловых аккумуляторов на основе аналитических зависимостей для определения тепловых, аэродинамических, конструктивных и технико-экономических параметров.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в работе, подтверждены:

• применением фундаментальных аэродинамических и тепло - и массо-обменных законов для газообразных и жидких сред, подтвержденных статистической теорией и экспериментом;

• соответствием результатов лабораторных и натурных исследований и численного эксперимента, выполненных с использованием современных приборов и методов испытаний со степенью достоверности 92%, в том числе теории математической статистики;

• одновременным использованием нескольких методов исследований, позволяющих с разных сторон изучить одни и те же процессы и явления, положенные в основу предлагаемых решений.

Практическое значение работы заключается в апробации и внедрении новых методик по разработке тепловых аккумуляторов теплоты в проектных организациях при проектировании котельных установок систем теплоснабжения.

На основе методики проектирования тепловых аккумуляторов разработано устройство на базе тепловых труб, внедренное в котельной ЗАО "Елецизвесть" за котлами марки ДЕ -10-14 ГМ.

Результаты диссертации используются в процессе обучения студентов по курсам: "Теплотехника", "Теплогенерирующие установки" и при дипломном проектировании на факультете инженерных систем и сооружений Воронежского государственного архитектурно-строительного университета.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены в 2001 - 2003 гг. на 52-55 научных конференциях и семинарах в Воронежском государственном архитектурно-строительном университете, на секции Ассоциации инженеров по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной теплофизике (АВОК) в 2003г., на научнопрактической конференции "Задачи научных и производственных коллективов в реструктуризации строительного комплекса и предприятий городского строительного хозяйства" (Тула 2003).

По материалам исследований опубликовано 7 научных статей и тезисов научных конференций общим объемом 27 страниц. Из них лично автору принадлежит 18 страниц. Одна статья опубликована в журнале, рекомендованном ВАК для докторских диссертаций.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и библиографического списка литературы из 91 наименования. Диссертация изложена на 147 страницах машинописного текста и содержит 30 рисунков, 12 таблиц и 5 приложений.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основе математического моделирования теоретически и практически обоснована эффективность накопления тепловой энергии аккумуляторами с зернистым теплоносителем. Показано, что наиболее эффективными тепловыми аккумуляторами с зернистым теплоносителем для теплогенерирующих установок являются конструкции на основе тепловых труб.

2. Разработаны математическая модель теплового аккумулятора в режимах накопления, хранения и использования тепловой энергии при непосредственном контакте чистых газовых сред с зернистым аккумулирующем материалом и алгоритм расчета его тепловых и конструктивных параметров.

3. Получены аналитические зависимости, описывающие поля температур как функции времени и координат в тепловых аккумуляторах на основе тепловых труб с промежуточным теплоносителем, работающие в загрязненных средах. Эти зависимости позволят учесть при расчетах периодичность работы устройств на режимах накопления и сохранения теплоты.

4. Разработана математическая модель процессов, протекающих в химических аккумуляторах теплоты. Получены аналитические зависимости, позволяющие описывать температурные поля в режимах химического выделения теплоты.

5. Разработана конструкция и экспериментально исследована работа химического аккумулятора теплоты на основе процессов "гидратации — дегидратации" СаО. Показано, что такие аккумуляторы теплоты перспективны для предприятий стройиндустрии.

6. На основе теплового баланса получена аналитическая зависимость для расчета энергоемкости тепловых аккумуляторов. Показано, что энергоемкость двух- и трехфазных тепловых аккумуляторов выше примерно в 1,5 раза по сравнению с однофазными за счет использования, при фазовых переходах зернистого теплоносителя, скрытой теплоты плавления и конденсации.

7. Для оценки теплопотерь через теплоизоляцию разработана математическая модель и получено матричное решение уравнения энергии и теплового баланса, положенное в основу алгоритма расчета ТА, позволяющее определить температуру и тепловые потоки в зернистой массе изоляции.

8. Разработана тепловая изоляция, включающая слои из экранных поверхностей на базе алюминиевой фольги, воздуха и минераловатных плит, металлического кожуха, снижающая теплопотери на 30-40% по сравнению с типовой изоляцией.

9. Разработана методика и блок - схема расчета тепловых, конструктивных и гидравлических параметров теплового аккумулятора с зернистой матрицей. На основе разработанной методики спроектирован и внедрен тепловой аккумулятор с зернистым теплоносителем к котлу ДЕ-10-14 ГМ. Акт внедрения прилагается.

1. Алексеев Г.Н. Общая теплотехника: Учебное пособие. М.: Высшая школа, 1980.-552 с.

2. Аллонкль Р. Исследование теплового аккумулятора со скрытой теплотой в периодическом режиме. Применение к материалу, заключенному в оболочку// Revue Generale de Thernuque, fevrier. 1983-т.22, №254. -C.161-167 (пер. с фр.).

3. Амосов А.А., Дубинский Ю.А., Копченова Н.В. Вычислительные методы для инженеров. М.: Высш. шк., 1994. - 447 с.

4. Ахмедов Р.Б. Актуальные проблемы снижения неравномерности производства и потребления энергии // Тез. докл. на Всесоюзном совещании "Аккумулирование энергии и пути повышения эффективности работы электростанций и экономии энергии". -М.: 1983. С. 3 - 4.

5. Аэров М.Э., Тодес О.М. Гидравлические и тепловые основы работы аппаратов со стационарным и кипящим зернистым слоем- Л.:Химия, 1968.-502 с.

6. Аэров М.Э., Тодес О.М., Наринский Д.А. Аппараты со стационарным зернистым слоем. Л.: Химия, 1979. - 527 с.

7. Аэродинамический расчёт котельных установок, (нормативный метод). Под ред. С.И. Мочана. Л.: Энергия, 1977. -256с.

8. Банит Ф.Г., Мальгин А.Д. Пылеулавливание и очистка газов в промышленности строительных материалов.- М.: Стройиздат,1979. 351с.

9. Бежан М. Я. Исследование прироста энтропии в основных процессах конвективного теплообмена. // Теплопередача. — 1974. №4. - С. 180-189.

10. Бекман Г., Гилли П. Тепловое аккумулирование энергии: Пер. с англ. -М.: Мир, 1987. 272 с.

11. Богданов С. Н., Иванов О.П., Куприянова А.В. Холодильная техника. Свойства веществ: Справочник. Изд. 3-е, перераб. и доп. — М.: Агропромиздат, 1985.-208 с.

12. Богун В.А., Глущенко Л.Ф. Об аккумулировании тепловой энергии на промышленном предприятии//Промышленная энергетика. -1988 —№4. С. 17-18.

13. Богуславский Л.Д. Снижение расхода энергии при работе систем отопления и вентиляции. М.: Стройиздат, 1988. - 336 с.

14. Более чем достаточно? Оптимистический взгляд на будущее энергетики мира. / Под ред. Р.Кларка; пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 216с.

15. Братенков В.Н., Хаванов П.В., Вескер Л.Я. Теплоснабжение малых населенных пунктов. М.: Стройиздат, 1988. - 223с.

16. Валов М.И., Казанджан Б.И. Использование солнечной энергии в системах теплоснабжения. М.: Стройиздат, 1988. - 223с.

17. Варгафтик Н.Б. Справочник по тепло физическим свойствам газов и жидкостей. М.: Наука, 1972. - 720 с.

18. Вардиашвили А.Б., Мурадов М.У., Ким В.Д. Математическая модель гравийного аккумулятора тепла и метод его теплотехнического расчета. // Гелиотехника. -1987. — №2. С.38-43.

19. Васина Н.А., Грызлова Е.С., Шапошникова С.Г. Теплофизические свойства многокомпонентных систем. М.: Химия, 1984. - 112 с.

20. Васина Н.А., Грызлова Е.С., Шапошникова С.Г., Посыпайко В.И., Гвирцман В.Н., Кузенков С.С. Алгоритм нахождения солевых составов с наибольшим теплосодержанием. // Докл. АН СССР. 1979. - Т.249, №6. - С. 1391 -1395.

21. Временная типовая методика для определения экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий и оценки экономического ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей среды. М.; Экономика. 1986. - 96 с.

22. Врине Е. Исследование установки, работающей в периодическом режиме, для аккумулирования тепла скрытой теплотой // Revue Generale de Ther-nuque, fevrier. -1983.-T.22, №254 C. 183-188 (пер.с фр.).

23. Григорьев В.А. Исследование режимов работы химических аккумуляторов теплоты // Материалы 55-56 научн.-техн. конф. Воронеж, гос. архит. -строит, университет. Воронеж, 2001. -С.146-147.

24. Деч Г. Руководство к практическому применению преобразования Лапласа и Z преобразования. - М.: Наука, 1971. - 286 с.

25. Диаграммы плавкости солевых систем. / Справочник. Под. ред. Посыпайко В. И., Алексеевой Е. А. М.: Металлургия, 1979. - Ч. 3. - 204с. Двойные системы с общим катионом.

26. Жогин Д.Ю., Гелиотехника, №4,1982, с. 16-20.

27. Закгейм Ю.А. Введение в моделирование химико-технологических процессов. М.: Химия, 1982.-288 с.

28. Ивановский М.Н., Сорокин В.П., Ягодкин И.В. Физические основы тепловых труб. М.: Атомиздат, 1978. - 256 с.

29. Идельчик И.Е. Аэродинамика промышленных аппаратов. — M.-JL, 1964.-288 с.

30. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. М.: Энергия, 1981.-416 с.

31. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел.-М.: Наука, 1964.-212 с.

32. Кассандрова О.Н., Лебедев В.В. Обработка результатов наблюдений. -М.: Наука, 1970.-104 с.

33. Кондратьев Г.М. Регулярный тепловой режим. М.:ГИТТЛ, 1954.125 с.

34. Крестовников А. Н., Вигдорович В. Н. Химическая термодинамика. -М: Металлургия, 1973.-256 с.

35. Кузнецов Д.С. Специальные функции. М.: Высшая школа, 1965.424 с.

36. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. Новосибирск: Высшая школа, 1970. - 658с.

37. Кэй Дж., Лэби Т. Таблицы физических и химических постоянных. Гос. изд-во физ.мат.лит. -М.: 1962. -248с.

38. Левенберг В.Д., Ткач М.Р., Гольстрем В.А. Аккумулирование тепла. -Киев: Техника, 1991. С. 49-74.

39. Лукашов Ю.М., Токарь Б.З., Котенко Э.В. Исследование характеристик теплового аккумулятора на фазовом переходе // Теплоэнергетика: Межвузовский сб., ВПИ, Воронеж. 1993г.

40. Лукашов Ю.М., Токарь Б.З., Котенко Э.В. Тепловой расчет аккумуляторов теплоты на фазовом переходе // В сб. докладов 4 съезда АВОК. — М.: 1995. — с. 178-192.

41. Лыков А.В., Михайлов Ю.А. Теория тепло и массопереноса. — М.: Высшая школа, 1963. - 535 с.

42. Лыков А.В.Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967.600 с.

43. Манасыпов P.P., Лихтенштейн Э.Л. Математическое и физическое моделирование процессов теплообмена в аккумуляторе фазового перехода // Изв. ВУЗов. Строительство и архитектура. 1988.-№8.-С. 88-92.

44. Мартинэ Ж., Пёб Ж. Системы термодинамического преобразования солнечной энергии. // В кн.: Солнечная энергетика; пер. с англ. и франц. под ред. д-ров техн. наук Ю. Н. Малевского и М. М. Колтуна. М.: Мир, 1970 - С.ЗО.

45. Мелькумов В.Н., Турбин B.C. Тепло и массообменные процессы в зернистых аккумулирующих насадках // В сб. научных трудов «Теплообмен в энергетических установках и повышение эффективности их работы». - Воронеж: ВПИ, 1995. -С.90-95.

46. Мозговой А.Г., Шпильрайн Э.Э., Дибиров М.А., Бочков М.М., Левина Л.Н., Кенисарин М.М. Теплофизические свойства теплоаккумулирующих материалов. Кристаллогидраты. М.: ИВТАН АН СССР, 1990.-№2(82)-105 с.

47. Морачевский А.Г., Сладков И. Б. Физико-химические свойства молекулярных неорганических соединений (экспериментальные данные и методы расчета). / Справочник. Л.: Химия, 1987. - 192 с.

48. Пат. 4099557 США, МКИ F 28 D 21/00. Аккумулятор тепла. Заявлен 06.09.88, № 453625, опубл. 23.07.90.

49. Пат. 4109702 США, МКИ F 28 D 21/00. Аккумулятор энергии и отбор ее в виде тепла. Заявлен 06.08.76, № 712353, опубл. 29.08.75.

50. Пат. 4279227 США, МКИ F 02 N 17/02. Аккумулирование отходящего тепла периодического процесса. Заявлен 21.03.77, № 79322, опубл. 21.07.81.

51. Побережнюк М.М., Кудря С.А., Минченков Т.Г. Аккумулирование тепла низкоплавкими расплавами // Гелиотехника. 1984, №3, с.22-24.

52. Пузин Г.Н., Старостенко Н.И., Старостенко В.И. Основные способы аккумулирования энергии // Энергетическое строительство за рубежом. М.: 1989, №1, с.7-12.

53. Резницкий Л.А. Тепловые аккумуляторы. М.: Энергоатомиздат, 1996.-91 с.

54. Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности / Под ред. К.Ф. Роддатиса. М.: Энергоатомиздат, 1989.-488с.

55. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов измерений. -М.: Наука, 1971.-192 с.

56. Сборник методических материалов "Энерггоаудит и нормирование расходов энергоресурсов" // Сб. методических материалов. Н.Новгород, ННТУ, 1998 —С.25-32.

57. Смирнов Г.Ф., Бирюков O.K., Косой Б.В. Теплотехнические расчёты теплообменных аппаратов на тепловых трубах и термосифонах. Теплоэнергетика, 1993, №1. — С.68-70.

58. Сотникова О.А. Мокрая очистка дымовых газов в контактно-поверхностных аппаратах: Учеб. пособие. Воронеж, гос. арх.-строит. академия. — Воронеж, 2000.-84 с.

59. Сотникова О.А., Турбин B.C., Григорьев В.А. Аккумуляторы теплоты с зернистым теплоносителем: Журнал «СМОТ XXI века». М.: - 2003, №9. -С.48-49.

60. Сотникова О.А., Турбин B.C., Григорьев В.А. Аккумуляторы теплоты теплогенерирующих установок систем теплоснабжения: Журнал «АВОК». — М.: — 2003, №5. С.40-44.

61. Сполдинг Д.Б. Конвективный массоперенос. М, — JI.: Энергия, 1965.-384с.

62. Таблицы планов эксперимента для факторных и полиномиальных моделей./Справочное пособие.//В.З.Бродский, Л.И.Бродский, Т.И.Голикова и др. -М.: Металлургия, 1982. 752с.

63. Такахаси Есио. Разработка специальных материалов ключ к решению проблемы аккумулирования скрытой тепловой энергии // Нахон-но кагаку то гидзюцу. - 1982. - 23,213.- С. 61-67.

64. Тепло и массообмен. Теплотехнический эксперимент.: Справочник / Аметистов Е.В., Григорьев В.А., Емцев Б.Т. и др.; под общ. ред. Григорьева В.А. и Зорина В.М. - М.: Энергоиздат. 1982. -512 с.

65. Тепловой расчёт котельных агрегатов (нормативный метод). — М.: Энергия, 1973.-296 с.

66. Турбин В. С. Эффективность аккумулирования тепловой энергии уходящих топочных газов котлов и печей в теплоутилизаторах с зернистой матрицей//Изв. ВУЗов. Энергетика, №5-6, 1997,- С. 60-65.

67. Турбин B.C. Методологические основы и конструктивно-технологические решения по защите окружающей среды от газовых выбросов теплогенерирующих установок // Автореф. диссертации д-ра техн. наук.— Н.Новгород, 1999г.-36с.

68. Турбин B.C., Григорьев В.А., Григорьев С.А. Снижение воздействия тепловых выбросов систем теплоснабжения на биосферу // Вестник ВГАСУ №1. Воронеж: Воронеж, гос. арх.-строит. ун-т., 2003. -С.34-38.

69. Турбин B.C., Григорьев В.А., Григорьев С.А. Экспериментальные исследования тепловых аккумуляторов с зернистым теплоносителем // Вестник ВГАСУ №1. Воронеж: Воронеж, гос. арх.-строит. ун-т., 2003. -С.50-53.

70. Турбин B.C., Афанасьев В.И., Капошин И.С., Белов А.И. Система подогрева текучих сред двигателя внутреннего сгорания перед запуском // Автор, свид. №1501634, опубл. 12.02.87г., бюлл. № F 02 N 17/04.

71. Турбин B.C., Григорьев В.А. Экспериментальные исследования тепловых аккумуляторов теплогенерирующих установок // Изв. ТулГу. Серия -Строительство и архитектура. Выпуск 5. Тула: Тульский гос. ун-т., 2003.-С.77-81.

72. Турбин B.C., Григорьев В.А. Математическое моделирование процессов тепло и массообмена в аккумуляторах теплоты с зернистым теплоносителем // Изв. ТулГу. Серия - Строительство и архитектура. Выпуск 4. Тула: Тульский гос. ун-т., 2003.-С.155-158.

73. Турбин B.C., Кумицкий Б.М., Белов А.И., Афанасьев В.И. Исследование аккумуляторов тепла для тепловой обработки ДВС в предпусковой период. деп. в ЦНИИТЭИАВТОПРОМЕ, № 1552-АП. Реф. в «Автомобильной промышленности», №11,1987. - С. 10.

74. Турбин B.C., Курносов А.Т. Бесфитильные тепловые трубы. Воронеж: ВГУ, 1987.-112 с.

75. Турбин B.C., Курносов А.Т., Кроник В.М. Основы проектирования трехфазных бесфитильных тепловых труб // В сб.научных трудов «Теплообмен в энергетических установках и повышение эффективности их работы». Воронеж: ВПИ, 1988.-С. 90-95.

76. Хартман К. и др. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов // "Мир", Москва, 1977, с. 552.

77. Чистяков Н.Н., Груздинский М.М., Ливчак В.И., и др. Повышение эффективности работы систем горячего водоснабжения. -М.: Стройиздат, 1988. -314с.

78. Этьеван, Пёб, Виалорон, Аллар, Боннин, Фарабо. Проблемы теплового аккумулирования. / В кн.: Солнечная энергетика; пер. с англ. и франц. под ред. д-ров техн. наук Ю. Н. Малевского и М. М. Колтуна. М.: Мир, 1970.-С.138-153.

79. Bues W.//Z. Anorg. Allgem. Chem. 1955.-279,104.

80. Criteria for Energy Storage R&D. Washington: National Academy of Sciences. 1976.-P. 120.

81. Dibrov M., Mozgovoy A., Popel O.//The Heliograph. 1988. №4-P.38-43.

82. Heat Transfer and Thermal Energy Transport Working group C.// Proc. NATO Conference of Thermal Energy Storage held at Tzerberry. 1-3 March.-1976.-P. 34-71.

83. Hull J. Analysis of Heat Transfer Factors for a Heat Pipe Absorber Array Connected to a Common Manifold. // Journal of Solar Energy Engineering. February 1986, v. 108, pp. 11-16.

84. Hull J. Comparison of Heat Transfer in Solar Collectors With Heat-Pipe Versus Flow-Through Absorbers. // Journal of Solar Energy Engineering. November 1987, v. 109, pp. 253-258.

85. Naumann R., Emons H. H. Salzhydrate als latentwarmespeichermaterialen // Sitzungsberichte der AdW der DDR. N 3. -1986.-S. 31-44.

86. Proceeding of the International Conference on Subsurface Heat Storage in Theory and Practice (Stockholm, June 6-8, 1983). Stockholm: Swedish Council for Building Research. 1983.

87. Stiebel Eltron Elektro Feststoff- Sentralspeicher fur alle Warmwasser -Heizsystem // Stibel Eltron GmbH. - 1985. -2 s.

88. Thermal Energy Storage (Lectures of Course Held at the Joint Research Centre, Ispra, June 1-5, 1981) (Berghi, G., ed.). Dordrecht-Boston-London: D. Reidel. 1982.

89. Zarzychi G.// Journ. Phys. Radium. 1957. 18, 65 A.j