Аккумуляторы холода с использованием бинарного льда в системах кондиционирования воздуха

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Данная статья представляет собой обзор известных технологий аккумуляции холода с использованием бинарного льда в системах кондиционирования воздуха. В работе авторы постарались привлечь внимание читателя к экологически чистой технологии, повышающей энергоэффективность систем кондиционирования.

В работе рассмотрены системы с хладоносителями, выделены их основные виды и перечислены основные преимущества и недостатки использования двухфазных хладоносителей. Так как для использования воды в качестве хладоносителя при температуре ниже 0°С требуются дополнительные примеси, то были рассмотрены основные присадки и депрессанты, используемые в технологии получения ледяной суспензии, а также их влияние на свойства водного раствора бинарного льда. Авторами были изучены и описаны основные известные методы генерации бинарного льда, такие как: переохлаждение жидкости, прямой контакт с несмешиваемым хладагентом, намораживание на поверхностях, получение ледяной суспензии в псевдоожиженном слое и «вакуумный» лед. Для каждого метода описаны принципы получения бинарного льда, его основные преимущества и недостатки.

Для более полного понимания особенностей проектирования систем, использующих бинарный лед, авторами были рассмотрены методы хранения и распределения ледяной суспензии в системе. Описаны их области применения, основные отличия использования централизованной и децентрализованой систем хранения бинарного льда.

Об авторах

Нина Витальевна Ковалёва

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Автор, ответственный за переписку.
Email: kovaliova.nina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7516-2782
Россия, Москва

Антон Андреевич Жаров

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Email: zharov_a@bmstu.ru
ORCID iD: 0000-0001-9945-0850
SPIN-код: 8581-1809

к.т.н.

Россия, Москва

Артем Витальевич Борисенко

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Email: borart@bmstu.ru
ORCID iD: 0000-0002-4818-3702
SPIN-код: 2859-5006

Кандидат технических наук

Россия, Москва

Анна Викторовна Валякина

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Email: valiakina@bmstu.ru
ORCID iD: 0000-0002-7709-1209
SPIN-код: 7679-2022

к.т.н.

Россия, Москва

Список литературы

  1. Тазитдинов Р.Р., Круглов А.А. Анализ свойств бинарного льда // VIII Международная научно-техническая конференция «Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке» (Cанкт-Петербург, 15–17 ноября 2017 г.). Материалы конференции. Санкт-Петербург: НИУ ИТМО, 2017. C. 205–207.
  2. Миненков В.В., Зимин А.В., Хмельнюк М.Г. Влияние примесей на процессы получения и применения бинарного льда // Холодильная техника и технология. 2013. Т. 49, № 4. С. 24–30.
  3. Kauffeld M., Kawaji M., Egolf P.W. Handbook on ice slurries: fundamentals and engineering. Paris: International Institute of Refrigeration (IIR), 2005.
  4. Соколов В., Фикиин К., Калоянов Н. Преимущества, производство и применение ледяных суспензий как вторичных хладоносителе // Механика на машините. 2002. № 44. С. 26–30.
  5. Круглов А.А., Тазитдинов Р.Р. Описание расчетной модели установки для получения «бинарного льда» методом вакуумно-выпарной кристаллизации // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Холодильная техника и кондиционирование». 2016. №3(23). С. 26–35. doi: 10.17586/2310-1148-2016-9-3-26-35
  6. Тазитдинов Р.Р., Круглов А.А., Юнусов М. Разработка методики расчета процесса замораживания капли в вакуумной установке для производства бинарного льда // Альманах научных работ молодых ученых XLVIII научной и учебно-методической конференции Университета ИТМО. Санкт-Петербург: НИУ ИТМО, 2019. Т. 5. С. 216–218.
  7. Haris D., Nasirin, Dahlan D., et al. Slurry Ice Machine Design Production Capacity of 1.3 Tons // International Journal of Applied Engineering Research. 2020. Vol. 15, N 3. P. 212–215. Дата обращения: 15.12.2022. Режим доступа: https://www.ripublication.com/ijaer20/ijaerv15n3_3.pdf
  8. Takeshita Y., Waku T., Wilson P.W., et al. Effects of Winter Flounder Antifreeze Protein on the Growth of Ice Particles in an Ice Slurry Flow in Mini-Channels // Biomolecules. 2019. Vol. 9, N 2. P. 70. doi: 10.3390/biom9020070

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Классификация существующих хладоносителей.

Скачать (295KB)
3. Рис. 2. Воздействие AFP на кристалл льда.

Скачать (30KB)
4. Рис. 3. Влияние ПАВ на размеры кристаллов льда при различных значениях коэффициента льдообразования, где ○ – случаи без роста ледяных частиц; ■ – случаи, где наблюдается рост ледяных частиц [2].

Скачать (53KB)
5. Рис. 4. Процесс производства ледяной суспензии методом переохлажденной воды в системе хранения льда.

Скачать (41KB)
6. Рис. 5. Механизм удаления частиц/льда [в генераторе льда с псевдоожиженным слоем].

Скачать (52KB)
7. Рис. 6. Схематическое изображение льдогенератора прямого контакта.

Скачать (81KB)
8. Рис. 7. Генератор скребкового типа.

Скачать (55KB)
9. Рис. 8. Производство ледяной суспензии с водой в качестве хладагента.

Скачать (147KB)
10. Рис. 9. Децентрализованная система аккумуляции [4]. Fig. 9. Decentralized accumulation system [4].

Скачать (82KB)
11. Рис. 10. Централизованная система аккумуляции холода при помощи ледяной суспензии [4].

Скачать (83KB)

© Ковалёва Н.В., Жаров А.А., Борисенко А.В., Валякина А.В., 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).