CC BY
24
Список литературы:
1. Сигорский В.П. Математический аппарат инженера. - изд. 2-е, стереотип. - «ТехНЖя», 1977. - 768 с.
2. Конспект лекций по высшей математике: полный курс / Д.Т. Письменный. - 9-е изд. - М.: Айрис-пресс, 2009. - 608 с.: ил. - (Высшее образование).
АНАЛИЗ МЕТОДОВ УВЕЛИЧЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ КОМПРЕССИОННЫХ ХОЛОДИЛЬНИКОВ
© Резников В.С.*, Романов П.В.*
Донской государственный технический университет (филиал), г. Шахты
В материалах доклада приведен обзор направлений модернизации компрессионных холодильников, в частности проанализированы подходы по увеличению эффективности процесса конденсации хладагента в бытовых холодильниках. Приведены сведения о новой изучаемой технологии охлаждения поверхности конденсатора и компрессора.
Исследования выполняются в лаборатории кафедры «Машины и оборудование бытового и жилищно-коммунального назначения» под руководством канд. техн. наук - М.А. Лемешко.
Ключевые слова: бытовой холодильник, снижение энергопотребления, новые технологии, охлаждение хладагента, конструкции конденсатора.
Известно [1], что энергопотребление компрессионных холодильников и эффективность холодильного цикла зависит от интенсивности процесса конденсации хладагента, поэтому способам и устройствам конденсации в компрессионных холодильниках уделяется много внимания.
Для отвода тепла от конденсатора малых холодильных машин используются различные способы его охлаждения:
- естественной конвекцией воздуха, при его движении снизу вверх вдоль плоскости трубчатого змеевика с оребрением;
- естественной конвекцией, усиленной электростатическим электричеством [2];
- методом размещения конденсатора в виброслое [3];
- использованием воздуходувного устройства (вентилятора) [4];
* Кафедра «Машины и оборудование бытового и жилищно-коммунального назначения». Научный руководитель: Лемешко М.А., доцент кафедры «Машины и оборудование бытового и жилищно-коммунального назначения», руководитель НИРС межкафедральной лаборатории «Патент-сервис», кандидат технических наук.
- использованием испарительного охлаждения. При этом разработаны различные варианты применения испарительного охлаждения конденсатора: методом инжекции подачи воды на поверхность конденсатора [5], методом применения мелко дисперсионных форсунок с электромагнитным приводом и с контролем степени увлажнения поверхности конденсатора [6];
- использованием компрессорно-конденсаторного блока для охлаждения и конденсатора и поверхности компрессора [7];
- использованием талой воды [8, 9], направляемой на поверхность конденсатора для реализации его испарительного охлаждения.
- использованием комбинированного охлаждения конденсатора естественной конвекцией и регулируемым вентилятором. Известно также рациональное применение вентилятора для охлаждения конденсатора бытового холодильника с учетом температуры окружающего воздуха [10].
Нами разработан вариант охлаждения компрессорно-конденсаторного бока с использованием вентилятора, для условий бытового холодильника. Схема такого способа охлаждения приведена на рис. 1.
Рис. 1. Схема обдуваемого компрессорно-конденсаторного блока
Сущность разработки заключается в том, что поверхность конденсатора и поверхность корпуса компрессора обдуваются одним вентилятором или орошаются воздушно-водяной смесью, при этом поверхность конденсатора и корпуса компрессора снабжены датчиками влажности поверхностей, выход с которых управляет включением привода форсунок, а опорная поверхность конденсатора и компрессора выполнена в виде поддона для накопления и циркуляции охлаждающей воды. Блок размешается в нише бытового холодильника.
Повышение энергоэффективности компрессионных холодильников может обеспечиваться не только за счет интенсификации процесса конденсации хладагента, но и за счет снижения теплопритоков в камеры холодильника. Для снижения теплопритоков, обусловленных открыванием дверей камер холодильника авторами разработаны технологии и конструкторские решения, минимизирующие эти теплопритоки. Например, улучшенная теплоизоляция холодильного шкафа [11], позволяет на 10...12 % уменьшить теплопритоки в камеры холодильника через стенки ограждений. Предложено полки внутри шкафа холодильника изготавливать круглой формы, с возможностью их вращения вокруг центральной оси, что обеспечит более быструю укладку и извлечение продуктов [12]. Уменьшение времени нахождения дверей холодильника в открытом состоянии обеспечивается тем, что холодильник снабжен прозрачной шторкой, которая закрыта при открывании основной двери шкафа, но обеспечивает обзор содержимого полок и быстрого нахождения нужного продукта [13]. Для уменьшения тепловой нагрузки на конденсатор предложен способ уменьшения объема замещения охлажденного воздуха при открывании двери холодильника, путем применения аккумулятора охлажденного воздуха [14].
Уменьшение времени поиска мороженного, и тем самым снижение тепловой нагрузки на конденсатор морозильника, предложено путем карусельного крепления корзин с мороженным в горизонтальном морозильнике типа ларь [15]. Для уменьшения выхода охлажденного воздуха при выдвижении ящиков или открывании дополнительных дверей холодильной камеры и обеспечения теплообменных процессов при закрытых ящиках и дверях предложена технология перекрывать соседние полки специальными заслонками [16], которые препятствуют «истечению охлажденного воздуха» при выдвижении ящиков или открывании дополнительной двери.
Список литературы:
1. Вейнберг Б.С. Бытовые компрессионные холодильники / Б.С. Вейнберг, Л.Н. Вайн. - М.: Пищевая промышленность, 1974. - 272 с.
2. Горобчук Д.М. Совершенствование процесса теплообмена конденсатора бытового холодильника при использовании электроконвекции: дисс. на соиск. учеб. степ. канд. тех. наук / Московский Государственный университет прикладной биотехнологии. - Москва, 2004.
3. Патент на изобретение RU № 2241922 МПК F25B39/04 Опуб. 10.12.04. Конденсатор холодильного агрегата бытового холодильника с естественной конвекцией воздуха и виброслоем / Антуфьев В.Т., Гришутин С.В., Самогаев В.В.
4. Патент на изобретение RU № 2468307. МПК F25B 1/00 Опуб. 27.11.12, бюл. № 33. Устройство охлаждения конденсатора компрессионного холодильника / Лемешко М.А, Русляков Д.В., Пахнюк В.А., Соколов Д.В.
5. Патент на изобретение RU № 2458291. МПК F25B 1/00 Опуб. 10.08.12, бюл. № 22. Способ охлаждения конденсатора компрессионного холодильника / Лемешко М.А., Петросов С.П., Кожемяченко А.В., Алехин С.Н., и др.
6. Патент на изобретение RU № 2455586 МПК F25B49/02 Опуб. 10.07.12, бюл. № 19 (варианты). Способ охлаждения конденсатора компрессионного холодильника /Лемешко М.А., Русляков Д.В., Корниенко Ф.В., Пахнюк В.А. и др.
7. Патент на изобретение RU № 2511804, МПК F25B49/02. Опуб. 10.04.14. бюл. № 10. Способ охлаждения герметичного компрессорно-конденсаторно-го агрегата компрессионного холодильного прибора / Лемешко М.А., Петросов С.П., Корниенко Ф.В., Аристархов В.А., Кривоносов Ю.П., Рабичев Е.А.
8. Снижение энергопотребления бытового холодильного прибора путем интенсификации охлаждения конденсатора / А.В. Кожемяченко, М.А. Лемешко, В.В. Рукасевич, В.В. Шерстюков // Инженерный вестник Дона. -2013. - Т. 24, № 1. - С. 60.
9. Патент на изобретение RU №2521424 МПК F25D49/02 Опуб. 27.06.14, бюл. №18 Способ охлаждения конденсатора компрессионного холодильника / Лемешко М.А., Кожемяченко А.В., Рукасевич В.В., Шерстюков В.В., Романова М.И., Дейнека И.Г.
10. Лемешко М.А. Увеличение интенсивности теплообменных процессов конденсатора компрессионного холодильника // Фундаментальные и прикладные исследования: проблемы и результаты. - 2014. - № 12. - С. 65-69.
11. Патент на изобретение RU № 2451884. МПК F25D 11/02 Опуб. 27.05.2012, бюл. № 15 Шкаф бытового холодильника / Лемешко М.А., Петросов С.П., Кожемяченко А.В., Дейнека Т.Г., Сапронова С.Ю., Лалетин В.И., Корниенко Ф.В. и др.
12. Патент на изобретение RU 2418248 МПК F25D 25/02 опуб. 10.05.11, бюл. № 13 Бытовой холодильник (варианты) / Лемешко М.А., Петросов С.П., Климов А.П., Лалетин В.И., Корниенко Ф.В., Капля А.Ю.
13. Патент на изобретение RU 2402727 МПК F25D 23/02. Опуб. 27.10.10, бюл. № 30. Холодильник бытовой / Лалетин В.И., Лемешко М.А., Алехин С.Н.
14. Патент на изобретение RU 2416060, МПК F25D 11/00. Опуб. 10.04.11, бюл. № 10. Бытовой холодильник / Лалетин В.И., Лемешко М.А., Алехин С.Н., Климов А.П.
15. Патент на изобретение RU 2402721 МПК F25D 3/00. Опуб. 27.10.10, бюл. № 30. Морозильный ларь / Лемешко М.А., Климов А.П.
16. Патент на изобретение RU 2152569 МПК 7 F 25 D11/00. 04.08.1998. Публ. заявки 27.04.2000. Холодильник бытовой электрический (варианты) / Лемешко М.А., Кожемяченко А.В, Кривенко И.В., Жебровский А.Ю., Поне-делков Д.Г., Чистяков В.В.
