Джамаль Камаль Хусейн. Комбіновані системи тригенерації з використанням сонячної енергії

Краткое описание

Джамаль Камаль Хусейн. Комбіновані системи тригенерації з використанням сонячної енергії : Дис... канд. наук: 05.14.06 - 2008.

Джамаль Камаль Хусейн. «Комбіновані системи тригенерації з використанням сонячної енергії». Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук із спеціальності 05.14.06 Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика. Одеський національний політехнічний університет, - Одеса, 2008.
Дисертація, присвячена розвитку наукових і інженерних основ створення альтернативних систем кондиціонування повітря з використанням методів випарного охолодження.
Особливий інтерес являють випарні охолодники непрямого типу НВО, у яких охолодження повітря досягається без прямого контакту з водою. Розроблено НВО на основі апаратів плівкового типу з багатоканальною структурою насадки і роздільним рухом потоків газу і рідини. Виконано моделювання процесів сумісного тепломасопереносу у НВО. Експериментально одержані залежності, що забезпечують розрахунок і проектування охолодників. Розглянуто умови роботи випарних охолодників непрямого типу.
Виконано загальний екологічний аналіз альтернативних рішень з використанням методології і бази даних «Повний життєвий цикл» Альтернативна система АСКП приводить до меншого виснаження природних ресурсів, ніж традиційна і вносить менший внесок у глобальну зміну клімату. Показано, що найбільший вплив на довкілля призводиться під час експлуатації системи; внесок періоду виробництва складає близько 25% від внеску для альтернативної системи складає всього 65% від цього ж впливу для традиційної системи.

Практичне використання випарних методів охолодження вимагає рішення декількох принципових питань: поширення кліматичної області використання самих методів, підвищення компактності і зниження енергоспоживання систем; найбільш перспективно включення випарних охолоджувачів у склад осушувально-випарних охолодників на основі відкритого абсорбційного циклу. ССКП з прямою регенерацією абсорбенту дозволяє знизити енерговитрати, оскільки традиційний десорбер тут замінюється сонячним регенератором абсорбенту; розроблені схемні

Рішення ССКП на основі сонячних колекторів СК-М (одержання гарячої води), СК-Рег (пряма регенерація абсорбенту) у СК-ФЕТП (пряме перетворення сонячної енергії у теплову та електричну), що забезпечує повну автономність ССКП і дозволяє створити сонячну багатофункціональну систему життєзабезпечення МСС.
Як абсорбент рекомендований розчин LiBr+ (H2O+LiBr+LiNO3), переважно з точки зору досягаємого ступеня осушування повітря і необхідної температури регенерації абсорбенту (50-60 С), а також надійності експлуатації; експериментально показано, що необхідна концентрація LiBr повинна складати 60-65%, при цьому лінія процесу знаходиться близько лінії кристалізації.
Розроблені сонячні колектори-регенератори для ССКП, що забезпечують поновлення концентрації абсорбенту і підтримку безперервності циклу тільки на основі сонячної енергії, що забезпечує як необхідне підведення тепла, так і рух повітряного потоку над поверхнею абсорбенту, що стікає у вигляді рідинної плівки по внутрішній поверхні СК-Рег.
Розроблені комбіновані (охолоджувані) перетворювачі сонячної енергії у теплову та електричну енергію СК-ФЕТП;
Особливий інтерес для створення ССКП являють собою випарні охолодники непрямого типу НВО, у яких охолодження повітря досягається без прямого контакту з водою;

розроблені випарні охолоджувачі НВО на основі апаратів плівкового типу з багатоканальною структурою полімерної насадки та роздільним рухом потоків газі і рідини.

Розроблена ССКП цілком вирішує задачу забезпечення параметрів комфортності у всьому розглянутому діапазоні параметрів зовнішнього повітря (хг= 15, 20 и 25 г/кг, при t = 300C, тобто при самих тяжких зовнішніх умовах); для хг= 25 г/кг забезпечуються «допустимі» комфортні параметри, при цьому зростання t > 300C приведе до необхідності використання двохступеневого охолодника у складі НВО/НВО; для хг= 13-17 г/кг замість НВО може бути використаний випарний охолодник прямого типу; показано, що для умов іракського Курдистану ССКП повністю забезпечує рішення задач кондиціонування повітря і є автономною.
Результати зіставлення осушувально-випарного кондиціонера ССКП з традиційним кондиціонером парокомпресійного типу, показали, що ССКП дозволяє знизити енерговитрати у середньому на 35-40%.
Виконано загальний екологічний аналіз альтернативних рішень в області кондиціонуючих систем ССКП з використанням методології і бази даних «Повний життєвий цикл» (Life Cycle Assessment, міжнародні стандарти ISO (ISO 14040, 14041, 14042 и 14043, «eco-indicator 99», база даних програми «SimaPro-6»). ССКВ осушувально-випарного типу призводить до меншого виснаження природних ресурсів, ніж традиційна парокомпресійна СКП і вносить менший внесок у глобальну зміну клімату. Найбільший вплив на довкілля призводиться під час експлуатації системи; загальний екологічний вплив для альтернативної системи складає 64.5% від цього ж впливу для традиційної системи.