автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.03, диссертация на тему:Разработка и исследование систем кондиционирования воздуха для жилых помещений исторических зданий города Шибам (Вади Хадрамут, Йемен)

Одесская государственная академия холода.

УДК 621.57.536 621.396.6

и од

Мохамед Абдулла Ахмед Аль-Сагаф

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА ДЛЯ ЖИЛЫХ ПОМЕЩЕНИЙ ИСТОРИЧЕСКИХ ЗДАНИЙ ГОРОДА ШИБАМ (ВАДИ ХАДРАМАУТ, ЙЕМЕН)

Специальность: 05.04.03 холодильная и криогенная техника,

системы кондиционирования

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.

Одесса - 1998 г.

Автореферат является рукописью.

Работа выполнена в Одесской государственной академии холода министерства образования Украины и научно-производственной фирме "Новые технологии" Министерства АПК Украины.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Чумак Игорь Григорьевич ректор ОГАХ.

Официальные оппоненты: - доктор технических наук,

профессор Загоруйко Василий Онисимович, Одесский государственный морской университет, профессор кафедры судового энергетического оборудования и технической эксплуатации флота;

- кандидат технических наук, профессор Онищенко Владимир Петрович, Одесская государственная академия холода, заведующий кафедрой инженерной теплофизики.

Ведущая организация: Одесский государственный политехнический

университет министерства образования Украины

Защита состоится "Л" заседании специализированного Совета Д41.087.01 при Одесской государственной академии холода, по адресу 270026, г.Одесса, ул. Дворянская, 1/3

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОГАХ. Автореферат разослан "А." (34 1998 г.

О 5 1998 г. в -И

часов на

Ученый секретарь

специализированного совета Д.т.н., профессор

Р.К.Никулынин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы. Отмечаемое в мире ужесточение взаимосвязанных экологических и энергетических проблем и требований к выбору хладоносителей обусловило активный интерес в науке и инженерии к возможностям использования методов испарительного охлаждения при создании альтернативных систем кондиционирования воздуха (АСКВ). Перспективно использование комбинированных испарительных водо- и воздухоохладителей, включающих ступени косвенно-испарительного и прямого испарительного охлаждения сред: исследования, выполненные в ОГАХ (Украина), Watt, Lowenstein A., Foster R.E (USA), Steimle F. (Germany) и др. Такие решения обеспечивают, помимо комфортных параметров, снижение относительной влажности внутри помещений и энергозатрат при экологической чистоте. Применительно к климатическим условиям и особенностям строительных материалов исторических зданий г. Шибам (Йемен, Вади Хадрамаут), находящихся под защитой ЮНЕСКО, требуется, при создании АСКВ, обеспечить долговечность материалов и ограждающих конструкций; нежелательны сколь либо значимые строительные доработки при установке АСКВ. Работа посвящена теоретическому обоснованию и инженерному конструированию АСКВ на основе комбинированных испарительных охладителей для исторических зданий г.Шибам с учетом результатов изучения теплофизических свойств местных строительных материалов (проблема влаго-и теплоустойчивости ограждений). Комплексное изучение условий и возможностей применения АСКВ с учетом особенностей климата, материалов и конструкций исторических зданий г.Шибам проведено впервые. В части АСКВ работа базируется на результатах ранее выполненных исследований в ОГАХ (Чумак И.Г, Дорошенко A.B., Кириллов В.Х).

Цели исследования состоят в разработке новых схемных решений комбинированных водо- и воздухоохладителей для АСКВ, в изучении теплофизических свойств местных строительных материалов, разработке научных основ расчета и конструирования элементов АСКВ и создании базовых решений для альтернативных кондиционеров применительно к особенностям климата и местных строительных материалов г. Шибам.

Научные положения, защищаемые автором:

1. При расчете влажностного состояния ограждающих конструкций, состоящих из саманных материалов, при Аф = (фв- Фн) < 15 -г 20%, можно принять ц=со1Ш и инженерную методику Власова - Фокина с линейным распределением парциального давления пара в порах материала в каждом слое ограждения; при Аф>20% необходимо учитывать нелинейную зависимость

2. Принципиальное решение комбинированных испарительных водо- и воздухоохладителей для АСКВ, предназначенных для условий жаркого и сухого климата, должно включать косвенно-испарительный охладитель, в

качестве первой, и прямой испарительный охладитель, либо градирню, в качестве второй ступени и систему регенеративных теплообменников на воздушных потоках.

Научную новизну исследования составляют:

• методика и результаты экспериментального исследования теплофизических свойств местных строительных материалов;

• результаты теоретических исследований тепло- и влагоустойчивосги многослойных ограждающих конструкций из саманных материалов;

• методика и результаты исследования процессов тепломассопереноса в основных элементах комбинированных испарительных водо- и воздухоохладителей;

• экспериментальные результаты, полученные при исследовании испарительных охладителей и поперечноточных пленочных градирен;

• новые решения комбинированных водо- и воздухоохладителей, разработанные с учетом особенностей климата и теплофизических свойств строительных материалов исторических зданий г.Шибам (Вади Хадрамауг, Йемен).

Практическая ценность:

Разработаны методы расчета тепло- и влагоустойчивосги местных строительных материалов; разработаны АСКВ на основе комбинирован-ных испарительных водо- (КИО/ИО) и воздухоохладителей (КИО/ГР) для исторических зданий г. Шибам.

Публикации: по теме диссертации опубликовано 5 статей.

Структура и объем диссертации: работа включает введение, четыре главы, выводы, список использованных источников, приложения и содержит 173 стр. текста, 39 таблиц, 29 рисунков, 100 наименований библиографии.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Автором, применительно к климатическим условиям южного Йемена (Вади Хадрамауг) и особенностям строительных материалов ограждающих конструкций исторических зданий города Шибам, рассмотрены перспективы использования методов испарительного охлаждения для создания на их основе альтернативных систем кондиционирования воздуха (АСКВ) малоэнергоемких, экологически чистых и способствующих долговечности конструкций. Определены основные задачи исследования:

- теоретическое и экспериментальное изучение тепло- и влагоустойчивости оригинальных местных строительных материалов, включая экспериментальное изучение теплофизических свойств, изучение теплоустойчивости для помещений с пониженной температурой и влажностного состояния многослойных ограждающих конструкций (главы I и II);

- теоретическое изучение и разработка инженерных основ конструирования комбинированных испарительных водо- и воздухоохладителей для АСКВ, включая: разработку принципиальных схем АСКВ; моделирование процессов совместного тепломассобомена в основных элементах комбинированных схем; экспериментальную проверку теоретических результатов; разработку испарительных водо- и воздухоохладителей для АСКВ с учетом климатических особенностей г.Шибам (Хадрамаут) и изученных теплофизических свойств местных строительных материалов (главы III и IV).

Исследование теплоустойчивости ограждающих конструкций помещений города Шибам

При создании комфортной температуры внутри помещения имеет место существенный перепад температур между температурой внутри помещения и наружным воздухом. В условиях г.Шибам эта разность летом в теневой области может колебаться в пределах At ~ 10-20 °С. Необходимо рассмотреть задачу о теплоустойчивости ограждений для помещений с пониженной температурой. Типовые ограждающие конструкции зданий представляют собой многослойные ограждения, состоящие из семи слоев (Рис.1). (1,7 - облицовочные известковые слои; 2,6 - глино-песчаная смазка; 3,5 - глиносоломенная смазка; 4 - кладка из саманных блоков). Автором проведено экспериментальное исследование теплофизических свойств этих строительных материалов. Температура наружного воздуха непрерывно изменяется, претерпевая сезонные, суточные и более короткие по продолжительности колебания. Ограждения по разному реагируют на колебания температуры. Суточные колебания температуры наружного воздуха описываются следующей зависимостью (май)

«t) = tH0 + AHcos(2jiAT)t (tHO = 29.6°С, Аи = 9.75°C) Температура внутри помещения с помощью кондиционера поддерживается постоянной. Необходимо определить допустимую максимальную амплитуду колебания температуры внутренней поверхности ограждения. С помощью метода Шкловера, широко применяемого в строительной теплофизике, проведен расчет передачи температурных колебаний через многослойное ограждение, получены коэффициенты теплоусвоения для каждого материального слоя, а также декремент затухания температурных колебаний на внутренней поверхности ограждения по отношению к температурным колебаниям наружной среды. Расчеты показали, что декремент затухания намного превосходит нормативное значение v » v40",^ =9.24. Таким образом, ограждения строений города Шибам обладают запасом теплоустойчивости. Проведенный анализ свидетельствует также о том, что резким температурным колебаниям подвергаются первые три слоя (Di D2 D3<1), именно эти слои могут воспринимать разрушающие воздействия температурных напряжений.

РисЛ.Л Влажно етное состояние многослойного ограждения при установившемся сор бия о ином потоке водяного пара (июль. г.Шибам). В - изменение весовой сорбинокной влажности материалов ограждения во времени за период апрель / сентябрь слоев ограждающих конструкции: 4 - стеновой блок, остальные - цгпъатурные стой).

Исследование влагоустойчшюстн

Стационарное сорбционпое увлажнение многослойных ограждений. Классический метод Власова-Фокина, широко применяемый в строительной теплофизике для расчета влажностного состояния ограждений основанный на линейном распределении парциального давления пара в однородном материале каждого из слоев, применим только в том случае, когда коэффициенты паропроницаемости материалов не зависят от относительной влажности воздуха в порах материала; он дает значительные погрешности для материалов ограждения, коэффициенты паропроницаемости ц. которых сильно зависят от относительной влажности q>. Это, например, относится к неорганическим материалам (известковый и цементный раствор, плотный бетон и др.), к саманным материалам ограждающих конструкций города Шибам, в состав которых входит глина.

При исследовании стационарного сорбционного увлажнения ограждающих многослойных конструкций нами разработан метод расчета, который учитывает зависимости коэффициента паропроводности ц(<р) от относительной влажности воздуха в порах материала. Расчет основан на следующем законе сорбционного увлажнения:

H*(cp)-dp*/dx = g (const) (1)

где g - сорбционный поток водяного пара, проходящий через поверхность ограждения, г/(м2ч); индекс к соответствует к -ому слою ограждения.

На границах между слоями имеет место непрерывность парциальных давлений: Рк|х=1, - 0 = Pk+i|x=lt +0 (2)

Экспоненциальная аппроксимация зависимостей Цк(ф) и ps(t) позволяет провести интегрирование уравнений (1)

Рк = (1 /шк)-1п(шк-vk-g-x+ck) (3)

Используя граничнные условия (2), получим следующую нелинейную систему уравнений, относительно п+1 неизвестных сь сг,...., Сц, g:

С! = ехр(Шк-Рцп)

ci+1 =(dk-g-lk+Ck)m*+1 Лп'- dk+rg'!k (4)

к =1,2.......п-1

к Сц=ехр(шп- pBn)-dn' gln

Численное решение системы (4) производится методом итераций. Результаты расчета распределения парциального давления пара в толще ограждения представлены на рис. 1 .А

Влажностное состояние огразвданмцих конструкций в нестационарных условиях

В качестве исходного уравнения, описывающего сорбционное увлажнение в нестационарных условиях, большинство авторов применяют уравнение:

5р/5х = (РД0р>(а/дхЖдр/дх) (5)

Сложность расчета сорбции влаги на основании уравнения (5) заключается в том, что коэффициенты p8=ps(t), t=t(x,x), £о(ф) и |л=ц(со), ю=со(ср) является неявными функциями переменных р(т,х), тих. Нами предложена модификация уравнения сорбционного увлажнения (5), при которой получено уравнение с коэффициентами, зависящими явным образом от переменных р,х и х задачи. Модификация (5) основана на экспоненциальной аппроксимации парциального давления насыщенного пара ps(t) : рв = тр • exp(np-t) и кривых изотерм сорбции ю=со(<р): ю^а-ехрСЬ-ср). В результате уравнение (5) преобразуется к виду:

dp/di=X[ps- (<ЭУЭх2)+Ь- (Эр/5х)2+Ь- (npq<A)-p- (Эр/Эх)] (6)

Конечно-разностная аппроксимация уравнения (6) по явной схеме представляется следующим образом:

Р;=РГ +(Х-АТ/АХ2) .{Р^1- ( Р;;!-2-РГч Р£)+ь -К р Т?-2' ( РГ' •Р":! Ж р;:! )2]+(bnp-q<A)-Ax- Р;' • (pj--рГ-1 » (?)

Устойчивость явной схемы (7) обеспечивается условием

At<l/2-(Ax2k'pk'4ok^k-Psk) = 0.25 суток (8)

Результаты расчета представлены на рис.1.В. Таким образом, ограждающие конструкции зданий города Шибам, выполненные из саманных материалов, обладают хорошим тепло- и влагоустойчивыми качествами. Ранее выполненные в ОГАХ исследования позволили определить в качестве перспективной для создания АСКВ комбинированную испарительную схему, включающую в качестве первой ступени - косвенно-испарительный воздухоохладитель (КИО) и в качестве второй - испарительный охладитель основного воздушного потока (ИО) - рис.3. Автором дополнительно рассмотрен регенеративный вариант КИО/ИО (рис.З.В) Впервые рассмотрен комбинированный испарительный водоохладитель, основанный на использовании КИО и градирни на основном воздушном потоке (КИО/ГР) и системы местных воздухоохладителей, устанавливаемых в обслуживаемых помещениях (room-fan coils) - (рис.З.Г.) Эта схема позволяет создавать централизованную АСКВ.

/

ч ч

Рис.3. Принципиальные схемы комбинированного воздухо-(А,В) и водоохладктелей (Г). Обозначения: 1-КИО; 2-ИО; 3-теплообмешшк; 4- вход воздуха; 5- подпитка водой испарительного контура; 6- выброс воздуха в среду; 7-вентилятор; 8- теплообменник вода/воздух (fan-coils); 9-помещение; Ю- чердачное помещение; II- воздух, поступающий в помещение

Комбинированный испарительный воздухо- либо водоохладитель в каждой ступени имеет многоканальную насадку, оформленную из идентичных элементов продольногофрированных ( в направлении течения жидкостной пленки) тонкостенных листов из теплопроводного материала (рис.2). В ступени КИО из таких листов сформированы "галеты": в межгалетном пространстве вспомогательный воздушный поток взаимодействует с жидкостной пленкой (испарительное охлаждение), благодаря чему внутри галет основной воздушный поток охлаждается при неизменном влагосодержании. Снижение предела охлаждения (1Ы) обеспечивает глубокое охлаждение воздуха в ИО, либо воды в ГР. Для комбинированных охладителей с регенеративными теплообменниками пределом охлаждения является температура точки росы( ^ ) наружного воздуха. Моделирование процессов выполнено для поперечноточной схемы контактирования и пленочного режима течения жидкостной пленки с соответствующим распределением смоченных и сухих участков поверхности (рис.2.В). Поскольку газ движется в плоском канале, а течение жидкости характеризуется малыми значениями толщины пленки 8Ж, соответствующие уравнения могут записываться я форме уравнений погранслоя для прямого испарительного охлаждения:

а/ах=а,(©-4)+Ь1(Р-Р*);

й©/&=а2(1-@), дР/ЙКР'-Р); (9)

при х=0: г=1о; при г=0: ©=©<>, Р=Р0

и непрямого испарительного охлаждения:

а/Эх^аКв^+Ь^Р-Р^+С^©-!); I оеу&^агО-ЭД дР/дх=Ь2(Р*-Р); (10)

| <Э©/&-с2 0-®);

при х=0:Мо; ©в=©в0, Р=Ро, при г=0: ©=©0

Решение сопряженной задачи для комбинированного охлаждения проведено численным методом конечных разностей, программное обеспечение позволяет рассчитать процесс в воздухо- (КИО/ИО) и водоохладителях (КИО/ГР) (табл.1) применительно к климатическим условиям г.Шибам. (1Н=30*40 °С, <рн = 20-40%).

Экспериментально изучали характеристики КИО и поперечноточных пленочных ТМА (ИО и ГР) для климатических условий г.Шибам и применительно к комбинированным схемам водо- и воздухоохладителей. С учетом исследований, выполненных ранее в ОГАХ, для РН использован продольногофрированый лист с параметрами Р=10 и Е=4 мм и величиной параметра шероховатости к=р/е = 12.5. Использован "прямой косой риф", характеризующийся наклоном ребер РШ и набегающему воздушному потоку (а = 15° ), что обеспечивает благоприятное распределение жидкости по всей

Таблица 1

ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛИ

ааргч&ьм. < » 8 г 8 з ге и

Рабочие процессы в комбинированных испарительных воздухо- и водоохладителях. Обозначения: О - обычная и О - регенеративная схемы охладителей.

поверхности РН, отсутствие ее продольного сноса и выноса из слоя насадки. Величина d3 = 20 мм; оптимальное соотношение потоков 1=G»/Gr (для КИО-1= G(/GB) равно 1.0. Экспериментальные и расчетные исследования комбинированного воздухоохладителя выполнены для КИО с размерами Нрн-Вря-Ьрн (300x300x400 мм), для ИО - LpH = 150 мм; Gn=1200 м 3/ч; G* в обоих контурах 0.8-1.2 м3/ч. Экспериментальные и расчетные результаты находятся в хорошем соотношении.

Комбинированные испарительные воздухоохладители (КИО/ИО) Для этой схемы первая ступень (КИО) обеспечивает глубокое "сухое" охлаждение (tJ=23-f28°C) при ср|,<50%. Очевидна возможность использования холодного и влажного вспомогательного потока для предварительного охлаждения наружного воздуха. Регенеративная схема (КИО/ИО) Р обеспечивает значительный рост эффективности, вторая ступень малоэффективна и схема трансформируется в (КИО) Р - см. табл.1. Пределом охлаждения здесь является температура точки росы наружного воздуха tp. Разработан воздухоохладитель производительностью по обрабатываемому воздуху 1300 м3/ч [холодопроизводительность 2.0 кВт, потребляемая мощность 0.3 кВт, масса (без воды) - 30 кг.] Использован низконапорный вентилятор диаметрального типа и шестеренчатые водяные насосы.

Комбинированный испарительный водоохладитель (КИО/ГР) Он включает блок охлаждения (КИО и ГР), регенеративные теплообменники на выбрасываемых в среду воздушных потоках и систему местных водо/воздушных теплообменников, устанавливаемых в обслуживаемых помещениях (room fan-coils) рис.4. В водоохладителе использованы ранее разработанные в ОГАХ и освоенные серийным производством поперечноточные пленочные градирни (вторая ступень охлаждения). Характерные результаты расчетов водоохладителя с использованием разработанных программ приведены в табл. 1. на h-x диаграмме. Предпочтителен регенеративный вариант схемы, где возможно автономное использование части охлажденного воздушного потока (t„=12.6^18.3°C) для подачи в помещение, наряду с подачей охлажденной воды. Компоновочная схема испарительного водоохладителя приведена на рис.4. Его рабочие характеристики: расход охлажденной воды 1.0 - 1.2 м3/ч; t*=19-21°C; энергопотребление 0.5-f0.7 кВг, площадь обслуживаемых помещений 100 -150 м2.

Показано, что разработанные испарительные охладители обеспечивают получение комфортных параметров в помещениях для климатических условий г.Шибам и их эффективность значительно возрастает с увеличением tH (при Xj,<13 г/кг). При этом минимизируются энергозатраты и обеспечивается долговечность строительных материалов и конструкций исторических зданий.

Общие выводы и рекомендации

1. Задача создания благоприятных условий жизни (микроклимата) в исторических зданиях г.Шибам (Вади Хадрамаут) определяется уникальным сочетанием особенностей климата, оригинальных местных саманных стройматериалов и градостроительной техники, что выдвигает особые требования к альтернативным системам кондиционирования воздуха: обеспечение комфортных параметров при экологической чистоте технологий, малом энергопотреблении и максимально щадящем воздействии на строительные материалы и конструкции исторических зданий.

2. Коэффициент теплоустойчивости при сорбционном увлажнении саманного материала можно считать величиной постоянной и не зависящей от влагосодержания материала.

3. При расчете влажностного состояния многослойных ограждающих конструкций в случае Д<р=срг-<рн < 15-20% можно принять ц. = const и линейный характер распределения парциального давления пара в порах материала в пределах каждого слоя, при А<р > 20% необходимо учитывать нелинейную зависимость ц.=Д<р). Для этой области разработана методика расчета сорбционного увлажнения материалов для стационарного и нестационарного режимов.

4. Многослойные ограждающие конструкции из саманных материалов обладают значительным запасом тепло- и влагоустойчивости, что позволяет использовать системы кондиционирования воздуха при необходимом контроле состояния материалов ограждений.

5. Для климатических условий г.Шибам и особенностей местных строительных материалов и конструкций исторических зданий, перспективно построение АСКВ на основе комбинированных испарительных воздухо- (КИО/ИО) и водоохладителей - (КИО/ГР), что обеспечивает получение комфортных параметров воздуха, минимизацию энергозатрат, экологическую чистоту и долговечность исторических зданий.

6. Воздухоохладитель на основе КИО/ИО удобен в качестве основы для создания автономного кондиционера и для условий г.Шибам обеспечивает комфортные параметры уже в первой ступени (КИО), необходимость во второй ступени возникает лишь при t„ > 35°С; для регенеративного варианта охладителя вполне достаточна первая ступень КИО/Р, необходимость во второй ступени отпадает, при этом влагосодержание воздуха остается неизменным.

7. Водоохладитель на основе КИО/ГР перспективен для создания централизованной АСКВ с водо/воздушными теплообменниками (room fan-coils), устанавливаемыми в обслуживаемых помещениях, что минимизирует объем строительных работ и энергозатраты на транспорт теплоносителя.

8. Регенеративный вариант водоохладителя обеспечивает глубокое охлаждение воды (t* =19-21°С, в зависимости от начальных параметров воздуха) и "сухое" охлаждение воздуха (to=13-18°C), который может автономно использоваться в АСКВ.

9. Разработанные модификации испарительных кондиционеров на основе водо-и воздухоохладителей отличаются экологической чистотой, малоэнергоемкостью, обеспечивают получение комфортных параметров для климатических условий г.Шибам и не нарушают влаго и теплоустойчивость ограждающих конструкций исторических зданий, находящихся под охраной ЮНЕСКО.

Основное содержание диссертации изложено в работах:

1. Аль-Сагаф М.А., Кириллов В.Х, Чумак И.Г. Расчет теплоустойчивости ограждающих конструкций в связи с применением систем кондиционирования воздуха в условиях исторического города Шибам. /Тсхшчш науки та прнича справа. Придншровський науковий вюник. № 15(26), травень 1997, ст. 37-39.

2. Аль-Сагаф М.А., Дорошенко A.B., Кириллов В.Х, Чумак И.Г. Применение в системах кондиционирования прямого и косвенного испарительного охлаждения воздуха в условиях города Шибам /Проблемы технической физики Придншровський науковий вкник. № 18(29), травень 1997р., с т. 25-27.

3. Аль-Сагаф М.А. Эксперементальные исследования теплофизических характеристик материалов ограждающих конструкций зданий г.Шибам (Йеменская республика). /Машинобудування. Придншровський науковий в1сник. №28(39), серпень 1997 р., ст. 7-8.

4. Аль-Сагаф М.А. Альтернативные системы кондиционирования в услових южного Йемена. / Машинобудування та техшчт науки. Придншровський науковий вюник. № 37(48), вересень 1997 р., ст. 27.

5. Дорошенко A.B., Аль-Сагаф М.А., Титарь С.С., Климчук A.A. Новое поколение систем кондеционирования воздуха на основе комбинированных испарительных воздухо. и водоохладителей. / Научные труды молодых ученых. Одесский государственный политехнический университет, апрель 1998 г., ст. 4.

Условные обозначения:

t(©) - температура; h - энтальпия; х - влагосодержание; <р - относительная влажность; р - парциальное давление; т - время; I - соотношение потоков; d -диаметр; к=р/е - параметр регулярной шероховатости (р, е - шаг и высота ребра); Р,Е - шаг и высота основного гофрирования; А - амплитуда; р. -коэффициент паропроницаемости.

Индексы: г,ж - газ, жидкость; п,о,а - полный, основной и вспомогательный воздушные потоки в КИО; м,р - мокрый термометр, точка росы;* -поверхность раздела; э - эквивалентный; н-наружный воздух; х, у, z - оси координат.

Сокращения: АСКВ - альтернативная система кондиционирования воздуха, КИО,ИО,ГР - косвенно-испарительный и испарительный воздухоохладители, градирня; КИО/ИО, КИО/ГР - комбинированные воздухо- и водоохладители; КИО/Р - регенеративный охладитель; ТМА - тепломассообменный аппарат; РН -регулярная насадка;

АННОТАЦИЯ.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.04.03 - Холодильная и криогенная техника, системы кондиционирования, Одесская государственная Академия холода, Одесса, 1998 г.

Теоретически и экспериментально изучены тепло- и влагоустойчивость многослойных саманных строительных материалов и конструкций исторических зданий г.Шибам (Вади Хадрамауг, Йемен). Разработаны принципиальные схемные решения альтернативных систем кондиционирования воздуха (АСКВ) на основе комбинированных-испарительных воздухо- и в одоохлад ите лей, включающих косвенно-испарительную ступень в качестве первой и испарительный воздухоохладитель, либо градирню в качества второй ступени. Рассмотрены регенеративные варианты испарительных охладителей. Разработана методика математического моделирования процессов в охладителях и выполнены экспериментальные и расчетные исследования; проведен анализ климатических зон применимости АСКВ. Приведены рабочие характеристики АСКВ.

Ключевые слова: прямое и непрямое испарительное охлаждение; тепломассообмен; градирня; комбинированные испарительные охладители.

SUMMARY

The thesis for the scientific degree of a Candidate of Sciences (engineering) in speciality 05.04.03 - "Refrigerating and cryogenic engineering, conditioning systems". The Odessa State Academy of Refregeration, Odessa, 1998.

Heat-and moisture resistance of multilayer adobe building materials and constructions of historical buildings in the sity of Shibam (Wadi Hadromawt, Yemen) has been studied theoretically and experimentally. Schematic solutions of alternative air-conditioning system (AACS) have been developed on the basis of combined evaporative air- and water coolers including indirect evaporative stage as the first one, and evaporative air-cooler or cooling tower as the second stage. Regenerative variants of evaporative coolers have been considered. The method of mathematical modelling the processes in coolers has been developed, and experimental and design researches have been carried out; the analysis of climate zones of AACS applications has been made. Given are the working characteristics of AACS.

Key words : direct and indirect evaporative cooling; heat-and-mass transfer; cooling tower; combined evaporative coolers.

Сдано в печать 27/03/98 Заказ № 61 ОЦНТиЭИ Тираж: 70