Охлаждение помещений за счет низкопотенциальной тепловой энергии Текст научной статьи по специальности «Физика»

Решетневскуе чтения. 2013

УДК 621.325.5

ОХЛАЖДЕНИЕ ПОМЕЩЕНИЙ ЗА СЧЕТ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНОЙ

ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ

Е. В. Кулаков, М. Г. Мелкозеров

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Россия, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31. E-mail: defafed@mal.ru

Рассмотрено охлаждение помещений за счет низкопотенциальной тепловой энергии от различных геотермальных источников.

Ключевые слова: низкопотенциальная геотермальная тепловая энергия земли, насосная установка, низкое электропотребление.

SPACE COOLING DUE TO LOW-GRADE THERMAL ENERGY

E. V. Kulakov, M. G. Melkozerov

Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russia. E-mail: defafed@mal.ru

The space cooling due to low-grade thermal energy from a variety ofgeothermal sources is discussed. Keywords: low-potential geothermal heat energy of the earth, pump installation, low power consumption.

Низкопотенциальная геотермальная тепловая энергия земли - это накопленная в форме тепла энергия, которая находится под твердым слоем поверхности земли. Тенденция использования тепла земли с каждым годом увеличивается. При этом используется «первичная энергия» из фактически неисчерпаемого и при этом квазирегенеративного источника энергии. Расположенная близко от поверхности земли геотермия доходит до 400 метров в глубину и использует имеющийся в почве и грунтовых водах диапазон температур от 5 до 250° С. Техническое использование этого в течение года равномерного уровня температуры в почве - интересная возможность использования регенеративной энергии. Почва в своем верхнем слое дополнительно нагревается от воздуха окружающей среды и от солнечной радиации, при этом возникают сезонные колебания температуры. Поэтому минимальная технически пригодная глубина закладывания горизонтальных земляных теплообменников или грунтовых зондов - 1,5 м. На глубине 10 м влияние солнечной радиации и сезонных колебаний температуры полностью отсутствует. Здесь равномерная температура почвы поддерживается за счет горячего ядра Земли. Земная кора представляет собой толстый изоляционный слой, который защищает горячее ядро Земли от остывания.

Низкопотенциальную геотермальную тепловую энергию выгодно использовать не только для обогрева (тепловые насосы, ГеоТЭСы и т. д.), но и для охлаждения помещений. Перепад температур между кондиционируемыми помещениями и источниками низкопотенциального тепла составляет 14-17 °С,

такой перепад температур показывает эффективность использования источников низкопотенциальной энергии.

Для эффективного охлаждения помещений предлагается использовать обычную насосную установку с трубопроводом или воздуховодом, проложенным в земле на глубине от 1,5 м [1] (рис. 1). В качестве воздухоохладителя используется один или несколько теплообменников, расположенных в разных помещениях. Также возможно использовать грунтовую воду, доставляемую грунтовыми зондами, или воду из близлежащих источников воды (озера, реки и т. д.) (рис. 2).

В установках с использованием трубопроводов в качестве теплоносителя используется вода, которая подается насосом (3) от трубопровода (1) к воздухоохладителю (2). В установках с воздуховодами воздух, забираемый из помещения (4), подается воздухоохладителями (2) в подземный воздуховод (1 ), откуда, охлаждаясь, снова возвращается в помещение. При использовании грунтовой воды, трубопровод (1) заменяют грунтовые зонды (5).

Достоинством таких систем является низкое электропотребление, отсутствие хладагента, такие системы занимают минимальное место в помещении и отсутствуют выносные блоки, которые портят вид фасада.

Недостатки: необходимы расположенные рядом грунтовые воды или водоемы, проведение монтажных работ более затруднительно.

Ракетно-космические двигатели, энергетические установки и системы терморегулирования летательныхаппаратов

Рис. 1. Схема охлаждения помещений с использованием Рис. 2. Схема охлаждения помещений с использованием

трубопровода или воздуховода: грунтовых зондов:

1 - трубопровод или воздуховод; 2 - воздухоохладитель; 1 - грунтовый зонд; 2 - воздухоохладитель; 3 - насос;

3 - насос; 4 - охлаждаемое помещение 4 - охлаждаемое помещение

Библиографическая ссылка

1. Кулаков Е. В., Измайлова Н. Г. Особенности схемы обеспечения жилых помещений теплом и холодом в холодный период года // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. 2012.

Reference

1. Kulakov E. V., Izmajlova N. G. Osobennosti shemy obespechenija zhilyh pomeshhenij teplom i holodom v holodnyj period goda // Aktual'nye problemy aviacii i kosmonavtiki. 2012.

© Кулаков Е. В., Мелкозеров М. Г., 2013

УДК 629.76

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ХАРАКТЕРИСТИК МАРШЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ РАКЕТЫ «ПРОТОН»

А. Ю. Леонгард, А. С. Торгашин, В. Е. Черепахин, А. Р. Ноздрин

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Россия, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Рассмотрена эволюция маршевых двигателей ракеты-носителя тяжелого класса «Протон» - от РД-253 до РД-275. Особое внимание уделено характеристикам и сравнению представленных двигателей, показана динамика роста характеристик.

Ключевые слова: «Протон», маршевый двигатель, характеристики.