ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ СИСТЕМИ ОХОЛОДЖЕННЯ ПЛОДООВОЧЕСХОВИЩ

summary

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтована актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовані мета та завдання досліджень, відмічено зв'язок роботи з науковими програмами, приведена наукова новизна та практична цінність отриманих результатів.

У першому розділі проведено огляд патентної і науково-дослідної літератури та зроблений аналіз вибору оптимальних режимів роботи теплообмінних апаратів холодильних машин та установок, сучасного стану моделювання та оптимізації плодоовочесховищ з врахуванням вибору системи охолодження, впливу різних чинників на втрати і якість плодоовочевої продукції за тривалого зберігання.

Проаналізовані джерела іноземної літератури, в яких викладено застосування ексергетичного методу термодинамічного аналізу в різних галузях науки і техніки.

Огляд літератури показує, що отримані в наукових працях результати вказують на можливість існування режимів, за яких температура теплоносія, що виходить з конденсатора, вища за температуру конденсації, що в реальних умовах, за існуючих конструкцій водяних конденсаторів, неможливо. Ці параметри заставляють засумніватись у ступені адекватності моделі і реального об’єкту. Параметри, що оптимізуються: температурний напір Q_к і підігрівання води в конденсаторі DТ_w, температурний напір Q₀  і охолодження повітря в повітроохолоджувачі DТ_в розглядались як незалежні змінні.

          Розглянуті питання оптимізації повітроохолоджувачів.На якість порівняльних розрахунків вплинули орієнтовні оцінки собівартості поверхонь і наближені методики з розрахунку теплових і аеродинамічних характеристик ребристих елементів в умовах інеєутворення. Оптимізація повітроохолоджувачів та режимів холодильної установки здійснювалась незалежно одне від одного.

        Проведений аналіз впливу різних чинників (температури, вологості повітря, складу повітря у сховищі, рухомості повітря) на втрати і якість плодоовочевої продукції за тривалого зберігання та впливу на ці чинники різних факторів.  

На підставі аналізу сучасних тенденцій в області вдосконалення енерго- та ресурсосберігаючої системи охолодження плодоовочесховищ сформульована низка завдань з підвищення ефективності, які підлягають комплексному вирішенню.

Другий розділ присвячено розробці комплексної моделі холодильного зберігання плодоовочевої продукції. Ця модель враховує не тільки теплофізичні аспекти, але також і фактори з мінімізації змінної частини приведених витрат, які пов’язані з витратами енергії та води.

Цільовою функцією оптимізації   системи охолодження обрана мінімізація приведених витрат з забезпеченням найменших природних втрат продукції.

Комплексна модель холодильного зберігання плодоовочевої продукціїї включає:

-        визначення оптимальних параметрів холодильного зберігання плодоовочевої продукції;

-        врахування впливу витрати повітря на величину усушки продукту за різних умов його зберігання;

-        визначення економічно-доцільної товщини шару теплоізоляції за активного вентилювання штабеля плодоовочевої продукції в умовах динамічно змінюваної температури зовнішнього повітря;

-        визначення теплостійкості огороджувальних конструкцій з врахуванням теплозахисної сорочки;

-         оптимізацію конструктивних елементів  повітроохолоджувачів  для плодоовочесховищ із застосуванням комплексних критеріїв;

-        статичну оптимізацію режимів роботи холодильної установки на підставі розробленої термоекономічної моделі.

          Проведено дослідження оптимальних режимів роботи холодильної установки з використанням методу термоекономічного аналізу. Було розглянуто роботу одноступеневої холодильної установки безпосереднього випаровування з проточною системою водопостачання (рис. 1), термоекономічну модель якої зображено на рис. 2. Оптимізація режимів роботи цієї установки проводилась методом термоекономічного аналізу, розробленим в галузі холодильної техніки американським вченим М. Тribus та продовжений в роботах В.В. Оносовського.

          Розглянуто оптимізацію процесів охолодження, яка зводилась до визначення мінімального значення приведених витрат з урахуванням плівкового зволожувача.

          Термоекономічна модель холодильної установки, зображена у вигляді послідовно з’єднаних трьох зон. Зона 1 включає компресор з електродвигуном, конденсатор, насос охолоджувальної води з електродвигуном і регулювальний вентиль; зона 2 – випарник для охолодження проміжного холодоносія та насос із електродвигуном, що забезпечує циркуляцію холодоносія; зона 3 – охолоджувальні пристрої з вільним або примусовим рухом повітря та вентилятор із електродвигуном, а також зволожувальні пристрої та насос із електродвигуном.