DOI: https://doi.org/10.20998/2079-0821.2018.39.18

АДСОРБЦІЙНІ ХОЛОДИЛЬНІ УСТАНОВКИ НА ОСНОВІ КОМПОЗИТНИХ АДСОРБЕНТІВ «СИЛІКАГЕЛЬ – НАТРІЙ СУЛЬФАТ»

Elena Anatolyevna Belyanovskay, Grigoriy Nikolayevich Pustovoy, Kostyantyn Mikchaylovich Sukhyy, Elena Viktorovna Kolomiyets, Mikhailo Porfyrovich Sukhyy

Анотація


Досліджено процеси експлуатації адсорбційної холодильної геліоустановки на основі композитних адсорбентів «силікагель – натрій сульфат». Отримала подальший розвиток методика розрахунку адсорбційного сонячного холодильника, яка включає встановлення кількості тепла, яке необхідно відібрати з холодильної камери, зокрема, тепла, що йде на охолодження самої камери і внесених продуктів і на покриття теплових втрат як самої камери так і при відкриванні камери при внесенні продуктів, розрахунок мас робочої рідини (води) та адсорбенту, кількості теплоти, яку необхідно затратити на регенерацію адсорбенту, а також визначення холодильного коефіцієнта. Встановлено основні фактори, які впливають на холодильний коефіцієнт циклу адсорбційної холодильної геліоустановки на основі композиту «силікагель – натрій сульфат»: склад і адсорбційна ємність композиту, що визначають його масу, різниця температури адсорбенту і температури регенерації.  Виявлено кореляцію між складом адсорбенту та холодильним коефіцієнтом установки. Показано зростання холодильного коефіцієнту при зростанні вмісту натрій сульфату в композиті, як результат зниження маси адсорбента. Підтверджено вплив режиму процесу регенерації композита на  холодильний коефіцієнт установки. Показано зростання величини холодильного коефіцієнту при зниженні різниці температур адсорбенту та температури регенерації в інтервалі 85 – 55 °С. Визначено, що максимальні значення холодильного коефіцієнта 1,14 відповідають різниці між температурою адсорбенту та температурою регенерації, яка дорівнює 55 °С, для  композитів, які містять близько 20 мас.  % силікагелю та 80 мас.  % натрій сульфату.


Ключові слова


адсорбційний холодильник; композитний адсорбент; холодильний коефіцієнт; адсорбція; адсорбційна ємність; температура регенерації

Повний текст:

PDF (Русский) PDF PDF (English)

Посилання


Z.S. Lu, R.Z. Wang, Z.Z. Xia, Q.B. Wu, Y.M. Sun, Z.Y. Chen. An analysis of the performance of a novel solar silica gel–water adsorption air conditioning. Applied Thermal Engineering. 31(17 – 18): 3636 – 3642, 2011.

G. Santori, Ch. Di Santis. Optimal fluids for adsorptive cooling and heating. Sustainable Materials and Technologies. 16: 30116-6, doi: 10.1016/j.susmat.2017.04.005

H. S. Bao, R. G. Oliveira, R. Z. Wang, L. W. Wang, Z. W. Ma. Working pairs for resorption refrigerator. Applied Thermal Engineering. 31(14 – 15): 3015 – 3021, 2011.

Y. Zhong, R. E. Critoph, R. N. Thorpe, Z. Tamainot-Telto, Yu. I. Aristov. Isothermal sorption characteristics of the BaCl2–NH3 pair in a vermiculite host matrix. Applied Thermal Engineering. 27(14–15). 2007. р. 2455 – 2462.

S. L. Li, Z. Z. Xia, J. Y. Wu, J. Li, R. Z. Wang, L. W. Wang. Experimental study of a novel CaCl2/expanded graphite-NH3 adsorption refrigerator. International Journal of Refrigeration. 33(1). 2010. р. 61 – 69.

G. Maggio, L. G. Gordeeva, A. Freni, Yu. I. Aristov, G. Santori, F. Polonara, G. Restuccia. Simulation of a solid sorption ice-maker based on the novel composite sorbent «lithium chloride in silica gel pores». Applied Thermal Engineering. 29(8–9). 2009. р. 1714–1720.

K. Sukhyy, E. Belyanovskaya, V. Kovalenko, V. Kotok, M. Sukhyy, E. Kolomiyets, M. Gubynskyi, O. Yeromin, O. Prokopenko The study of properties of composite adsorptive materials «silica gel – crystalline hydrate» for heat storage devices. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 91(1). 2018. р. 52–58.

K. M. Sukhyy, E. A. Belyanovskaya, Ya. N. Kozlov, E. V. Kolo-miyets, M. P. Sukhyy. Structure and adsorption properties of the composites «silica gel – sodium sulphate», obtained by sole gel method.Applied Thermal Engineering. 64. 2014. р. 408–412.

Pat. 86227 Ukraina, МПК F 25 В 17/00. Adsorptsiyniy kholodilnik / Sukhyy К. М., Sukhyy М. P., Kolomiyets О. V. [ta in.]; Dergavniy vischthiy navchalniy zaklad «“Ukrainskiy dergavniy khimiko-tekhnologitcheskiy universitet». № u 2013 05136; zayavl. 22.04.2013 opubl. 25.12.2013, Bul. № 24 (in Ukraine)

О. V. Kolomiyets, О. А. Belyanovska, К. М. Sukhyy, О.М. Prokopenko, Ya. М. Kozlov, М. P. Sukhyy. Osnovni robochi kharakteristiki sonyachnogo adsorbtsiynogo kholodilnika na osnovi kompositnogo sorbenty «silikagel/Nа2SO4. Odeska natsionalna akademiya kharchovyh tekhnologiy. Naukovi pratsi. 2(47). 2015. Р. 176–181, (in Ukraine).

Rukovodstvo po raschetu teplovogo balansa kholodilnykh kamer I vyboru osnovnykh proektnykh parametrov kholodylnykh ustanovok. М.: Ostrov, 1999. p. 56 (in Russian).