мая 28 2003

Перспективы использования в прибрежной зоне черного моря автономных стационарных холодильных камер абсорбционного типа

Опубликовано в 15:20 в категории Проблемы Черного моря

Перспективы использования в прибрежной зоне черного моря автономных стационарных холодильных камер абсорбционного типа.

А.С.Титлов, Р.Н. Проць, Г.М.Редунов, Н.В.Рева

Одесская национальная академия пищевых технологий

(ОНАПТ), Одесса

Использование холодильных приборов является неотъемлемым элементом быта современного человека. В быту и общественном питании, как правило, используют стационарное холодильное оборудование компрессионного типа с холодопроизводительностью от 700 до 1000 Вт. Работа компрессоров осуществляется от электрических источников энергии.

В то же время проблемы перехода на экологически безопасные хладагенты (поиск новых синтетических масел; низкая энергетическая эффективность экологически безопасных хладагентов; недостаточный профессиональный уровень разработчиков и обслуживающего персонала ) заставляют разработчиков бытовой и торговой холодильной техники обращать пристальное внимание на холодильные аппараты с абсорбционно-диффузионными холодильными машинами (АДХМ) .

Рабочее тело АДХМ – водоаммиачный раствор с добавкой инертного газа – водорода, гелия либо их смеси абсолютно экологически безопасно – имеет нулевые значения озоноразрушающего потенциала и потенциала «парникового» эффекта .

Холодильные аппараты с АДХМ имеют и ряд таких уникальных качеств, как:

а) бесшумность, высокая надежность и длительный ресурс, отсутствие вибрации, магнитных и электрических полей при эксплуатации ;

б) возможность использования в одном аппарате нескольких различных источников тепловой энергии – как электрических, так и альтернативных (теплота сгорания органического топлива, солнечное излучение, выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания) ;

К достоинствам АДХМ следует отнести минимальную стоимость среди существующих типов бытового холодильного оборудования, что во многих случаях и определяет их популярность у пользователей.

Холодильные аппараты с АДХМ, оснащенные горелочными устройствами, широко используются туристами и путешественниками, так как им нет альтернативы в районах с отсутствием электроэнергии.

Начиная с 1990 года разработки ученых ОНАПТ и специалистов Васильковского завода холодильников направлены на создание новых образцов абсорбционной холодильной техники различного функционального назначения.

Одним из направлений разработок является создание автономных холодильных камер стационарного типа [1]. Основным недостатком известных холодильных камер является узкая область применения, в частности, компрессионные холодильные машины не могут работать в условиях, когда отсутствуют электрические источники энергии.

В основу разработки была положена задача создания стационарной холодильной камеры, широкая область применения которой обеспечивается за счет использования в качестве холодильного аппарата безнасосных теплоиспользующих холодильных машин, а за счет этого исключается привязка к источникам электрической энергии и появляется возможность использовать альтернативные источники энергии (бензин, керосин, природный газ, пропан – бутан, энергию солнечного излучения , биогаз и т.д.).

Поставленная задача решалась тем, что в качестве холодильного аппарата использовались АДХМ, испарители которых установлены в отдельных теплоизоляционных блоках, имеющих тепловоспринимающие металлические панели с вертикальными ребрами, причем испарители имеют тепловую связь с этими оребренными панелями, а теплоизолированные блоки расположены в проемах стен холодильной камеры, при этом в охлаждаемом объеме холодильной камеры установлены холодоаккумуляторы [2].

Технический результат, достигаемый при реализации такой разработки, заключается в следующем:

а) исключается привязка к источникам электроснабжения;

б) при использовании альтернативных источников энергии повышается энергетическая эффективность холодильных аппаратов;

в) сохраняется возможность осуществлять холодильное хранение в широком диапазоне температур, в том числе и при температурах ниже криоскопических ( ниже 0 оС) .

Наличие холодоаккумуляторов связано с относительно невысокой величиной холодопроизводительности АДХМ (реально не выше 50 Вт [3]). Холодоаккумуляторы позволят накапливать холод в режиме хранения и использовать запасы при загрузке холодильной камеры отепленными (при температуре окружающей среды) продуктами.

На рисунке приведена планировка холодильной камеры наземного (а) и подземного (б) типов, соответственно.

Во всех случаях холодильная камера содержит строительную конструкцию 1, покрытую кровлей и имеющую дверь 3. Во втором случае строительная конструкция 1 не полностью расположена под землей, а лишь частично утоплена – т.е. имеет кровлю.

В наземном варианте предусмотрен тамбур 4 с внутренней дверью 5.

В подземном варианте исполнения вокруг стен холодильной камеры предусматривается траншея 6, предназначенная для прохода обслуживающего персонала. Для спуска в траншею и в холодильную камеру предусмотрены лестницы, соответственно, 7 и 8.

Во всех случаях стены строительной конструкции 1 содержат несущую конструкцию (кирпичную кладку, бетонные плиты и т.п.) 9 , гидроизоляционный слой 10, теплоизоляцию 11 и два слоя щтукатурки 12.

В проемах стен конструкции 1 установлены модульные АДХМ, теплорассеивающие элементы которых (абсорбер, конденсатор ,дефлегматор, генераторный узел) 13 вынесены за пределы охлаждаемого объема холодильной камеры, а источники холода - испарители 14 установлены в отдельных теплоизоляционных блоках 15, которые имеют металлическую оребренную панель 16. Панель 16 связана с охлаждаемым объемом холодильной камеры.

Для защиты от солнечного излучения теплорассеивающие элементы АДХМ 14 закрываются навесными фальш – панелями 17. В наземном исполнении холодильной камеры предусмотрены жалюзи 18, защищающие от солнечного излучения не только теплорассеивающие элементы АДХМ, но и стены холодильной камеры.

Внутри холодильной камеры расположены холодоаккумулирующие материалы 20, в качестве которых могут быть использованы, например, водосолевые растворы.

Предлагаемая конструкция холодильной наиболее эффективна в местах как с полным отсутствием электороэнергии так и с некачественной подачей (перебои с подачей либо скачки напряжения в сети), например, в прибрежной зоне Черного моря.

Для работы АДХМ 13, установленных в проемах стен строительной конструкции 1 по специальной магистрали осуществляется подача органического теплоносителя (дизельного топлива, керосина, природного газа, сжиженного газа, биогаза и т.п.). Теплоноситель подается в горелочные устройства ( на фигурах не показаны) АДХМ 13, где сгорая, осуществляет работу теплоиспользующего холодильного цикла. Холод генерируется в испарителях АДХМ, установленных в блоках 15. Через оребренные панели 16 осуществляется отвод тепла из охлаждаемого объема холодильной камеры и, соответственно, снижение температуры объектов охлаждения (продуктов).

Одновременно с охлаждением полезного объема холодильной камеры осуществляется охлаждение и «зарядка» холодоаккумуляторов 20. Холодоаккумуляторы на основе водносолевых растворов имеют температуру фазового перехода на уровне минус 20…минус 12 оС (в зависимости от концентрации [4]). Своеобразный «запас» холода необходим при загрузке холодильной камеры отепленными (при температуре окружающей среды) продуктами, когда холодопроизводительности АДХМ будет недостаточно для достижения заданной температуры хранения в установленный период.

Работа подземной холодильной камеры будет характеризоваться меньшими теплопритоками из окружающей среды и, следовательно, меньшими энергозатратами при эксплуатации.

1. Захаров М.Д., Тiтлов О.С.,.Василiв О.Б, Мазур О.В., Проць Р.М.. Розробка побутового i торгового холодильного обладнання абсорбцiйного типу // Вiсник ДонДУЕТ. – 2003.- № 1(17). – С. 164 – 171.

2. Деклараційний патент на винахід № 59825А України, МКИ F25 B13/00; Холодильна камера// О.С. Тiтлов, О.Б. Василiв, М.Д. Захаров, Р.М. Проць.-№ 20021210411; Заявл. 23.12.2002; Опубл. 15.09.2003, Бюл. № 9.

3. Титлов А.С., Лозовский С.И., Чайковский В.Ф., Завертаный В.В. Васылив О.Б. Оптимизация температурно-энергетических и массо-габаритных характеристик абсорбционных морозильников с использованием холодоаккумуляторов //Тепловые режимы и охлаждение радиоэлектронной аппаратуры: Науч. -техн. сб. -1995. -Вып. 1-2 .-С. 60-68

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

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.