Основные принципы проектирования теплообменника с тепловыми трубами для систем кондиционирования воздуха

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

По результатам анализа литературы определены основные принципы проектирования теплообменника с тепловыми трубами для применения в системах кондиционирования воздуха. Описаны принцип работы и конструкция тепловой трубы. Приведена последовательность необходимых действий для выбора конфигурации теплообменника с тепловыми трубами и предложена схема для его поэтапного проектирования. Также представлены рекомендации по выбору рабочей жидкости, материала корпуса и подбору фитильной конструкции, указаны различия между однородными и композитными фитилями. Приведены ограничения по переносу теплоты тепловых труб, их описание, причины возникновения этих ограничений и формулы для расчёта. Изложен пример установки с использованием тепловых труб в качестве теплообменника отработанного воздуха в центральном кондиционере. Сделан вывод о преимуществах использования тепловых труб в системах кондиционирования воздуха для утилизации теплоты с указанием причины редкого применения данного теплообменника. Приведен результат анализа различных методик создания теплообменника с тепловыми трубами с учетом перспективности использования тепловой трубы в системах кондиционирования воздуха. Отмечено, что довольно редко используемая конструкция утилизаторов теплоты в виде тепловых труб интересна и весьма перспективна, хотя и имеет сложности в изготовлении и требует квалифицированное обслуживание.

Об авторах

Антон Андреевич Жаров

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: zharov_a@bmstu.ru
ORCID iD: 0000-0001-9945-0850
SPIN-код: 8581-1809

канд. техн. наук

Россия, Москва

Артем Витальевич Борисенко

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)

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

канд. техн. наук

Россия, Москва

Анна Викторовна Валякина

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)

Email: kholodtech@eco-vector.com
ORCID iD: 0000-0002-7709-1209
SPIN-код: 7679-2022

канд. техн. наук, доцент

Россия, Москва

Севастьян Михайлович Тимашпольский

Центр Водородных Технологий

Email: timsevmih@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5908-8105
Россия, Москва

Ян Михайлович Тимашпольский

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)

Email: ian.timash@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3774-1825
Россия, Москва

Список литературы

  1. Chi S. Heat Pipes: Theory and Practice. Moscow: Mashinostroenie; 1981. (In Russ.)
  2. Dunn PD, Reay DA. Heat Pipes. Moscow: Energiia; 1979. (In Russ.)
  3. Abd El-Baky MA, Mohamed MM. Heat pipe heat exchanger for heat recovery in air conditioning. Appl Therm Eng. 2007;27:795–801. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2006.10.020 EDN: MTMRTZ
  4. Mahajan G, Cho H, Smith A, Thompson SM. Experimental analysis of atypically long finned oscillating heat pipe for ventilation waste heat recovery application. J Therm Sci. 2020;29:667–675. doi: 10.1007/s11630-019-1178-5 EDN: UGLULV
  5. Shah RK, Giovannelli AD. Heat pipe heat exchanger design theory. In: Shah RK, Mashelkar RA, Subbarao EC, eds. Heat Transfer Equipment Design. Washington: Hemisphere Publishing; 1988.
  6. Faghri A. Heat pipes: review, opportunities and challenges. Front Heat Pipes. 2014;5(1). doi: 10.5098/fhp.5.1
  7. Zohuri B. Heat Pipe Design and Technology. New York: CRC Press Taylor & Francis Group; 2011.
  8. Sukarno R, Nandy P, Hakim II, et al. Utilizing heat pipe heat exchanger to reduce the energy consumption of airborne infection isolation hospital room HVAC system. J Build Eng. 2021;35:102116. (In Russ.) doi: 10.1016/j.jobe.2020.102116 EDN: AGEDZE
  9. Abdelaziz GB, Abdelbaky MA, Halim MA, et al. Energy saving via Heat Pipe Heat Exchanger in air conditioning applications “experimental study and economic analysis”. J Build Eng. 2021;35:102053. (In Russ.) doi: 10.1016/j.jobe.2020.102053 EDN: IZEVPR

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема принципа работы и циркуляции рабочей жидкости термосифона.

Скачать (108KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Диаграмма термодинамического цикла тепловой трубы.

Скачать (58KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Блок-схема общей методологии теплового и гидравлического проектирования тепловой трубы.

Скачать (106KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Диаграмма рабочих пределов тепловой трубы: 1–2 — предел вязкости; 2–3 — предел скорости звука; 3–4 — предел уноса рабочей жидкости; 4–5 — капиллярный предел; 5–6 — предел кипения рабочей жидкости.

Скачать (48KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Схема системы кондиционирования воздуха с применением тепловой трубы.

Скачать (237KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2024

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

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».