CC BY
44
УДК 621.44.3:678-462
АДРОВ Д. С., астрант (ДонНАБА); ГРИЦУК I.B., к.т.н., доцент (Дон1ЗТ); ПРИЛЕПСЬКИЙ Ю.В., к.т.н., доцент (Дон1ЗТ); ДОРОШКО В I., зав. лабораторieю (Дон1ЗТ).
Тепловий акумулятор як 3aci6 пiдвищення ефективностi пуску стащонарного двигуна в умовах низьких температур
Актуальшсть
На даний час розвиток двигунобуду-вання здiйснюeться в умовах еколопчних i економiчних вимог, що постiйно тдси-люються, та призводять до тдвищення складностi конструкцп дизелiв, зокрема, систем охолодження i мащення. Це накладае специфiчнi вимоги до процесу експлуатацп двигунiв внутршнього зго-рання (ДВЗ), особливо, в умовах несталих температурних i навантажувальних режимiв роботи. При експлуатацп ДВЗ в умовах низьких температур виникае проблема 1'х стiйкого i безаварiйного пуску, а також тдготовки до прийняття наванта-ження при виконанш штатних режимiв, тобто про^ванш 1'х до вщповщно!' темпе-ратури [1, 3]. Тому виробники сучасних енергетичних установок рекомендують комплектувати ДВЗ агрегатами, що забез-печують теплову пiдготовку 1'х двигушв.
Анал1з публ1кац1й
Ефективнiсть встановлення i викори-стання подiбноi технiки значною мiрою за-лежить вiд часу, що витрачаеться на допомiжнi операцп. Однiею з таких операцiй е передпускова пiдготовка ДВЗ, особливо для дизелiв i двигунiв iз викори-станням альтернативних палив, яка включае в себе комплекс заходiв, що забез-печують упевнений i безпечний пуск дви-гуна i пщготовку його до прийняття наван-таження. Так, особливiстю сучасних дизелiв, що задовольняють вимогам EURO
II i вище е те, що 1'х експлуатацiя без передпусково'1' пiдготовки при температурах навколишнього середовища +5° i ниж-че заборонена заводами, де вони виготов-ляються. Пов'язано це iз тим, що тiльки при такш мiнiмальнiй температурi двигуна i особливо моторного масла в картерi забезпечуеться належна робота всiх систем зокрема, системи мащення [1, 2, 3, 4, 8].
Засоби теплово'1' пiдготовки, що вживають в нашш кршш, не забезпечують виконання таких жорстких вимог за часом розiгрiвання двигуна до приймання наван-таження [3]. При використанш традицiйних методiв передпусково'1' пiдготовки не надаеться належна увага рiвномiрностi розiгрiву картерного масла що, як наслщок, призводить до обмеження його перетшання через з'еднання двигуна при запуску i про^ванш до вщповщно!' температури. Все це дуже суттево погiршуе експлуатацiйнi якост ДВЗ i перешкоджае реалiзацii закладених заводом показниюв 1'х надшносп [4].
Дизельнi двигуни залiзничного, рiчкового, морського транспорту, приводнi двигуни стащонарних енерге-тичних установок згiдно оргашзацп 1х роботи у великiй кшькосп щодоби виво-дяться у 6-12-ти годинний «гарячий вщстш». Органiзацiя роботи вище назва-них двигунiв пов'язана з перюдичним видiленням 1х в режим «гарячого вщстою». Для забезпечення цього при температурах пов^ря нижче 0ОС довго-строкове пiдтримання позитивно! температури води в системi охолодження ДВЗ
досягаеться, як правило, його роботою на холостому ходг При цьому витрачаеться значна кшькють палива, яке на сьогоднi вже мае високу вартють, а в подальшому стае все бiльше коштовним та дефiцитним [3, 4].
Пуск двигуна - необхiдна умова роботи будь-яко'1 енергетично'1 установки. Органiзацiя пуску завжди вимагае додат-кового устаткування, ускладнення i здо-рожчання двигуна, додаткового технiчного обслуговування його, а прове-дення пуску завжди супроводжуеться ско-роченням моторесурсу, перевитратою па-лива, пщвищеними викидами токсичних компонентiв. Особливо складним, утруд-неним, таким, що супроводжуеться не тшьки зниженням моторесурсу, але й не-безпекою аварп, е «холодний» пуск, тобто пуск непростого двигуна в умовах зни-жених температур навколишнього повiтря [4, 3]. Пусковi якостi двигунiв оцiнюються граничною температурою надшного пуску i часом, необхщним для пiдготовки ДВЗ до прийняття навантаження. При зниже-них температурах самого двигуна i ото-чуючого його середовища пуск утруднюеться, надiйнiсть пуску iстотно знижуеться, а час пiдготовки до прийнят-тя навантаження зростае. Цi характеристики залежать вщ конструктивних i експлуатацiйних показникiв ДВЗ: ступеня стиску, параметрiв подачi палива при пуску, моменту опору обертанню вала двигуна, потужносп электропусковой системи, марок застосовуваних палив i масел i т.i. Гранична температура надшного пуску суттево залежить вiд пускових обертсв -частоти прокручування колшчастого валу. Ця частота у «холодного» двигуна знижуеться, тому що росте отр прокру-чуванню вала, знижуеться емшсть акуму-ляторних батарей, знижуються тиск i температура пов^я в цилiндрi наприкiнцi стиску. У цих умовах виникають пробле-ми iз запалюванням i, особливо, з самоза-палюванням горючо'1 сумiшi.
Мета роботи
Метою роботи е тдвищення ефективносп пуску стацiонарного двигуна в умовах низьких температур за допо-могою теплового акумулятора (ТА) фазового переходу, що працюе у складi системи регулювання температури охолоджуючо'1 рiдини поршневого двигуна електроагрегату з утилiзацiею теплоти, розробка установки для експерименталь-них дослщжень теплових акумуляторiв з рiзними теплоакумулюючими матерiалами i самого теплового акумуля-тора фазового переходу, а також отриман-ня експериментальних даних, щодо часу заряджання теплового акумулятору в залежностi вiд змши температури самого теплоносiя, та часу розрядки в залежносп вiд швидкосп циркуляцп теплоносiя в контурi ТА при вщбиранш теплоти
Основний матер1ал
Найбiльш ефективним способом т-двищення показникiв ефективностi пуску, а саме систем теплово'1 пiдготовки ДВЗ - е вдосконалення способу тдведення теплового потоку до двигуна в комплекс з ути-лiзацiею теплово'1' енергп вiдпрацьованих газiв. Використовувати температуру вщпрацьованих газiв (ВГ) ДВЗ перед 11 влученням у систему охолодження й ма-щення двигуна за допомогою утатзацшно! системи, i тим самим тдвищити ефективнiсть його пуску, мож-ливо при використаннi принцитв акуму-лювання теплоти [6]. Найбшьш доцiльним для досягнення зазначено'1 мети е застосу-вання теплового акумулятора (ТА) зi схо-ваною теплотою фазового переходу (плавлення-затвердiння) теплоакумулюю-чих матерiалiв [5]. Такий споаб забезпечуе високу щiльнiсть енергп, що запасаеться, при невеликих перепадах температур на виходi з ТА [6].
Для пщтвердження викладених вище положень на кафедрi рухомого складу
залiзниць Донецького шституту залiзничного транспорту (Дон1ЗТ) були проведет вщповщш експериментальнi дослiдження. Насамперед, було розробле-но метод оргашзацп «холодного» пуску ДВЗ в умовах знижених температур нав-колишнього повiтря з використанням спещально'1' системи попереднього прорву двигуна iз застосуванням системи прискореного прорву [9], була роз-роблена система регулювання температу-ри охолоджуючо'1' рiдини газопоршневого електроагрегату з уташзащею теплоти з тепловим акумулятором [7], удосконалена схема системи охолодження двигуна внутршнього згорання для ща системи, було розроблено конструкцiю теплового акумулятору (ТА).
При вивченнi впливу ТА на ефектившсть передпускового прорву, а, отже, i пуску ДВЗ, об'ектом дослiдження
служила стацiонарна установка з тепло-вим акумулятором, укомплектована в одному випадку системою, аналопчнш системi випуску ВГ у режимi зарядки ТА, в шшому - тим же ТА в режимi вiддачi теплоти ДВЗ, тобто розрядки.
Для попереднього вивчення процеав теплообмiну при зарядцi й розрядщ ТА й апроксимацп отриманих залежностей, ощнки адекватностi математично'1' моделi процесiв, що вiдбуваються в ньому, i тд-твердження працездатностi дослщжувано-го варiанта ТА в системi охолодження ДВЗ для пiдвищення ефективносп його пуску в умовах низьких температур було створено спецiальний стенд для вивчення процеав теплообмiну в тепловому акумулятору До складу стенда ввшшли: тепло-вий генератор iз системою керування, ТА й вимiрювальна апаратура (рисунок 1 i 2).
Рисунок 1. - Принципова схема випробувального стенду для дослщження процеав
у тепловому акумуляторi
1 - тепловий генератор; 2 - на^вальний елемент; 3 - пов^ряний нагштач; 4 - термопара; 5 - двигун постшного струму; 6 - змшний опiр; 7 - система регулювання на^ваючого елементу; 8 - тепловий акумулятор; 9 - термопари; 10 - газовий
витратомiр Об
Рисунок 2. - Загальний вигляд стенду для дослщження процесв у тепловому акумуляторi (поз. 6 - умовно не показана)
Тепловий генератор (ТГ), що вико-ристовувався для iмiтащi теплових проце-сiв у водянiй сорочцi ДВЗ, являе собою цилiндричну порожнину, з одше'1" сторони яко'1' здiйснюеться пщведення повiтря вiд нагнiтача, з шшого боку - вихiд гарячих газiв. У бiчнiй цилiндричнiй стiнцi корпусу ТГ е радiальний отвiр iз встановленим у нiй керованим електрона^вачем. В якостi нагнiтача пов^ря було використано блок електронагрiвачiв
електропов^рянагштача. Регулювання його продуктивностi здiйснювалось за ра-хунок змiни опору в електричному колi за допомогою лабораторного реостата.
Керування витратою й температурою на^вача на входi в ТА здшснювалося шляхом змiни подачi повiтря. Визначення витрати потоку пов^ря через ТА здiйснювалось ротацiйним газовим лiчильником G6 фiрми UGI Meters LTD, London. Час прорву фшсувався секундомiром.
Для оцiнки тиску на входi в ТА було застосовано водяний п'езометр, а для визначення температури потоку пов^ря i ТАМ - мультиметр DT 838 з термопарами ХА. Крiм цього температура пов^ря тсля витратомiра пов^я 10 (рисунок 1) у повь тряному патрубку, вимiрювалась за допомогою термопари типу ХК з дiапазоном вимiру -200...600ОС й рееструвалась ком-
п'ютером через аналогово-цифровий пере-творювач, температуру ТАМ фшсували за допомогою трьох хромель-алюмелевих термопар з дiапазоном вимiру температур -200.. ,1200°С. Вимiрювання температури ТАМ проводилось в трьох фшсованих мь сцях ТА: на вход^ серединi й виходi з ТА (рисунок 3). Контроль температури на-вколишнього повiтря здшснювався за по-казниками лабораторного термометра, а атмосферного тиску - барометром.
Тепловий акумулятор iз двофазним ТАМ було розроблено i виготовлено на кафедрi рухомого складу залiзниць Дон1ЗТ. Корпус ТА виконано iз нержав^чох сталi й вш мае одну основну секцiю з теплообмшником, що виготовлено iз латунi. У корпусi ТА е два патрубки, поеднаш з компенсаторами теплового розширення ТАМ i входом термопар.
Для зменшення газодинамiчного опору потоку газiв вхiднi i вихщт патрубки мають конiчнi перехщники. З метою зниження втрат теплоти в процес випро-бувань зовтшня поверхня ТА була тепло-iзольована подвiйним шаром спiненого полiетилену, покритим iз двох бокiв шарами алюмшевох фольги (рисунок 3). Те-хнiчна характеристика ТА наведена в таблиц 1, а властивосп теплоакумулюючого матерiалу в таблицi 2.
вхщ нагрiваючого теплоноая
Рисунок 3. - Принципова схема ТА: 1, 2, 3 - мюця встановлення термопар, 4 - шар теплово'1' iзоляцii ТА, 5 - теплоакумулюючий матерiал
Таблиця 1. - Техшчна характеристика ТА системи регулювання температури охолоджуючо'1' рщини ДВЗ для приводу електроагрегату з уташзащею теплоти
Найменування Характеристика
Теплоакумулюючий матерiал полiетилен високо! густини (табл. 2)
Маса теплоакумулюючого матерiалу, кг 18,5
Маса теплового акумулятора з ТАМ, кг 32,75
Габаритш розмiри ТА, мм 164х280х480
Телоiзолюючий матерiал Подвiйний спiнений полiетилен, покритий з обох сторiн двома шарами алюмiнiевоi фольги
Матерiал корпуса ТА Нержавiюча сталь
Матерiал теплообмiнника ТА Латунь
Теплова емкють ТА, кДж/К 46,25
Таблиця 2. - Властивосп ТАМ
Найменування параметру Характеристика
Густина, кг/м3 0,956
Температура фазового переходу, К 408
Питома теплота фазового переходу, кДж/кг 230
Питома вагова теплоемюсть, кДж/кгК 2,5
Коефщент теплопровiдностi, Вт/мК 0,25
На розглянутому етат
експерименпв насамперед було дослiджено роботу ТА. У ходi експери-менту оцшювались у першому випадку -вплив часу зарядки ТА в залежносп вщ температури теплоносiя, а в шшому - часу розрядки ТА в залежносп вiд швидкосп теплоносiя. Мета випробувань - отриман-ня експериментальних даних, щодо часу заряджання теплового акумулятору в залежносп вiд змiни температури самого теплоноая, та часу розрядки в залежносп вщ швидкостi циркуляцп теплоноая в контурi ТА при вщбиранш теплоти. В умовах спецiалiзованоi лабораторп було проведено випробування теплового аку-мулятора системи утилiзацii та накопи-чення теплоти вiдпрацьованих газiв та системи охолодження в режимi зарядки i розрядки з метою визначення часу зарядки при рiзнiй температурi заряджаючого теплоносiя.
В основу стендових дослщжень ТА було покладено температуры режими ВГ i системи охолодження з урахуванням розподшу навантажень реального двигуна в умовах експлуатацп. В експериментi на створенiй установщ вiдтворювались ре-жими роботи реального двигуна за температурою вхiдних i вихiдних параметрiв, стосовно ТА, який розташовано в системi охолодження ДВЗ. Випробування поляга-ли в тому, що було здiйснено зарядку роз-робленого теплового акумулятору до тем-
ператури фазового переходу теплоакуму-люючого матерiалу (ТАМ) - тобто 135ОС. При дослiдженнях зарядка акумулятора виконувалась ам разiв з рiзними температурами теплоноая, який заряджав тепло-вий акумулятор до вщповщно'1' встановлено'1' температури ТАМ. Пiсля кожно'1' зарядки здшснювалась розрядка теплового акумулятора до температури ТАМ 20ОС iз рiзною швидкiстю циркуляцп теплоносiя, тсля чого здiйснювалась нова зарядка, але з шшою температурою теплоносiя.
Параметр, змша якого дослiджува-лась - час зарядки та розрядки теплового акумулятору 8 (рисунок 1 i 2). Змша температури теплоноая вiдбувалась за раху-нок регулювання нагрiвом елементу 2 теплогенератора 1. Змша швидкосп потоку здшснювалась шляхом регулювання 6 опору двигуна постшного струму 5 нагнь тача 3. Проводились випробовування для 7 точок, яю охоплюють з рiвним штерва-лом експлуатацшш режими зарядки теплового акумулятора. Аналопчно проводили випробування для 8 точок розрядки ТА, яю охоплюють режими роботи цир-куляцшного насосу системи охолодження двигуна внутршнього згорання. Трива-лiсть роботи на кожному режимi станови-ла одну хвилину, перехiд з одного режиму на шшш здiйснювали на протязi 30 с.
Таблиця 3. - Залежшсть часу зарядки ТА вщ температури теплоносiя
Час зарядки, с Температура ТА М, ОС
20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 125
Температура теплоношя, ОС 110 0 336 650 985 1150 1389 1715 2145 2456 2815 3156 3698
120 0 276 536 796 1006 1303 1530 1790 2015 2315 2645 3087
130 0 231 465 685 904 1085 1245 1454 1708 1950 2258 2798
140 0 215 454 645 854 998 1280 1520 1680 1883 2204 2435
150 0 185 365 528 756 954 1064 1258 1502 1696 1940 2138
160 0 184 339 504 701 904 1085 1204 1379 1604 1849 2034
170 0 171 304 506 608 806 1022 1184 1307 1548 1715 1895
Таблиця 4. - Залежшсть часу розрядки ТА вщ швидкостi теплоносiя
Час розряд- Температура ТАМ, ОС
ки, с 125 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20
0,08 0 36 65 99 123 168 234 336 443 518 596 723
о п 3 0,1 0 29 61 93 115 145 173 225 335 426 547 671
н о к 0,12 0 25 56 75 104 135 156 198 285 385 495 615
"¡2 'с « с К X и с н Е 0,14 0 21 43 69 85 129 139 181 245 332 421 564
0,16 0 19 39 61 81 109 125 173 215 291 368 522
0,18 0 17 35 48 75 101 116 156 198 256 345 455
а. 0,2 0 16 31 45 60 86 102 143 168 223 301 415
0,22 0 14 26 42 55 75 96 124 142 192 259 368
Випробування проводились наступ-ним чином: за допомогою системи керу-вання елементом нагрiву теплогенератора встановлювалась фiксована температура теплоносiя, тсля чого теплоносiй приму-сово, за допомогою нагштача 3 подавався до ТА 8. Вщлш часу вiвся з початку зарядки ТА, тобто вщ температури ТАМ 20ОС, та фiксувався кожнi 10ОС до задано1 температури ТАМ - 135ОС.
Розрядка ТА вщбувалася наступним
t, с
чином: тсля зарядки ТА до початку вщбору теплоти пщключався нагштач 3 фiксувалась швидкiсть з якою вiн подае теплоносiй та виконувалась фiксацiя часу розрядки кожнi 10ОС падiння температури ТАМ.
Результати вимiрювання часу зарядки й розрядки ТА в залежносп вiд температури теплоноая наведено в таблиць 3 i 4, а також на рисунках 4 i 5.
4-ООО
3500
ЗООО
2500
2 ООО
1500
ЮОО
ЬОО
t,0C
но
120 130 ' 140 ■ 150 160 170
Л
20 30 40 50 йО 70 80 90 ЮО 110 120 121
Рисунок 4. - Залежшсть часу зарядки ТА вщ температури теплоноая
Виконаш дослiдження в повному обсязi пiдтверджують доцiльнiсть викори-стання ТА в якостi засобу полегшення пуску ДВЗ в умовах низьких температур.
Так, з рисунку 4 видно, що час за-ряджання ТА, який працюе у складi спещальноï системи попереднього прорву двигуна iз застосуванням системи прискореного прорву [7, 9], до температури 125ОС, на яку вщрегульовано ТА системи утилiзацiï теплоти, складае 1850 сек. або 30,8 хв. для температури теплоноая 170ОС, а при температурi теплоноая 110ОС - 3650 сек. або 60,8 хв. Температура 80ОС, тобто температура на-ближена до оптимальноï для системи охолодження ДВЗ, досягаеться за 1100 сек.
t, c
або за 18,3хв. При вах промiжних зна-ченнях температури теплоноая значення часу заряджання ТА знаходяться також у наведених вище межах.
Характер змши часу розрядки (вщбирання теплоти) ТА вщ швидкостi теплоносiя в його контурi мае аналогiчний характер (рисунок 5). Так, зi 125ОС до 20ОС ТА розряджаеться з 380 сек. або 6,3 хв. при швидкосп теплоноая 0,22 м/сек. до 720 сек. або 12 хв. вщповщно. Дiапазон швидкостей було вибрано в межах, як в повному обсязi може забезпечивати розроблена система прискореного на^ву двигуна, а також його штатна система охолодження.
I I I I I I I I I I I
125 120 110 100 90 80 70 G0 50 40 30 20
Рисунок 5. - Залежшсть часу розрядки ТА вщ швидкосп теплоноая
Характер змши часу розрядки (вщбирання теплоти) ТА вщ швидкосп теплоноая в його контурi мае аналопчний характер (рисунок 5). Так, зi 125ОС до 20ОС ТА розряджаеться з 380 сек. або 6,3 хв. при швидкосп теплоноая 0,22 м/сек. до 720 сек. або 12 хв. вщповщно. Дiапазон швидкостей було вибрано в межах, як в
повному обсязi може забезпечивати розроблена система прискореного на^ву двигуна, а також його штатна система охолодження.
Висновки
Аналiз отриманих результат показав наступне:
1. Розроблена установка для експе-риментальних дослщжень теплових акумуляторiв з рiзними теплоакумулюю-чими матерiалами показала високу працездатнiсть i надiйнiсть у процесi експлуатацп.
2. Розроблений тепловий акумулятор (ТА) фазового переходу з теплоакуму-люючим матерiалом полiетилен високо'1 щiльностi показав свою працездатшсть при випробуваннях на спещальному стендi, як при зарядщ, так i при розрядцi.
3. ТА дано'1 конструкцп можливо встановлювати в систему охолодження стащонарного двигуна внутрiшнього зго-рання для пщвищення пусково'1 температури його в холодних ^матичних умовах i пiдвищення ефективностi його пуску. ТА забезпечуе необхiднi характеристики при розряджанш i зарядцi, якi в повному обсязi вiдповiдають потребам дослщжувано'1 системи прискореного на^ву.
Наведенi матерiали досить перекон-ливо свiдчать про доцшьшсть викори-стання ТА в системi охолодження ДВС для пiдвищення його температури перед пуском.
Список лггератури
1. Луканин В.Н., Трофименко Ю.В. Промышленно-транспортная экология / Учебник для вузов. - М.: Высшая школа, 2003. - 273 стр.
2. ОСТ 37.001.052.2000. "Двигатели АТС. Качества пусковые. Технические требования"
3. Крамаренко Г.В., Николаев В. А. Безгаражное хранение автомобилей: Учеб. пособие / Моск. автомоб.-дор. ин-т. М., 1980. - 81 с.
4. Микулин Ю.В., Карницкий В.В., Энглин Б. А. Пуск холодных двигателей при низкой температуре. М.: Машиностроение, 1971. - 216 с.
5. Александров В.Д., Соболь О.В., Фролова С.А. и др. Теплоаккумулирую-
щие материалы на основе кристаллогидратов / Вюник ДонНАБА. Випуск 2009№ 1(75). - с. 100-103.
6. Левенберг В.Д. Аккумулирование тепла. - М.: Наука, 1991. - 83 с.
7. Система регулювання температу-ри охолоджуючо'1 рщини газопоршневого електроагрегату з утилiзацiею теплоти з тепловим акумулятором. Позитивне ршення на декларацшний патент на ко-рисну модель, ршення № 14025/3У/11 заявка № и2011 01845, дата подання 17.02.2011, МКП Б01Р 3/22 (2006.01), Нацюнальний транспортний ушверситет, ИЛ / Грицук 1.В., Краснокутска З.1., Адров Д.С., Вербовський В.С., Черняк Ю.В., Прилепський Ю.В., Гущiн А.М., Дорошко В.1. - 1с
8. Павлова Е.И. Экология транспорта. Учебник для вузов. М.: Транспорт, 2000. - 248с.
9. Система регулювання температу-ри охолоджуючо'1 рщини двигуна внутршнього згорання для приводу елек-троагрегата. Патент на корисну модель № 50378, МКП (2009) Б01Р 3/22 Нацiональний транспортний ушверситет, ИЛ № заявки 2009 11494, Заявл. 12.11.2009; Опубл.10.06.2010 Бюл. №11 / Грицук 1.В., Краснокутська З.1., Адров Д.С. - 6с.
Анотацн:
Дослвджуеться тепловий акумулятор як зааб п1двищення ефективност1 пуску двигуна в умовах низьких температур. Тепловий акумулятор (ТА) складаеться з контур1в нагр1ву 1 в1дбору тепла, 1 теплоакумулюючого матер1алу з фазовим переходом.
Розроблено експериментальний вар1ант теплового акумулятора, установки для дослщження ТА 1 проведено випробування за часом зарядки 1 розрядки ТА при р1зних вхщних параметрах.
Одержано експериментальш матер1али, як1 достатньо переконливо св1дчать про доц1льн1сть використання ТА в систем! охолоджування ДВЗ для пвдвищення його температури перед пуском.
Исследуется тепловой аккумулятор как средство повышения эффективности пуска двигателя в условиях низких температур. Тепловой аккумулятор (ТА) состоит из контуров нагрева и отбора тепла, и теплоаккумулирующего материала с фазовым переходом.
Разработан экспериментальный вариант теплового аккумулятора, установки для исследования ТА и проведены испытания по времени зарядки и разрядки ТА при различных входных параметрах.
Получены экспериментальные материалы, которые достаточно убедительно свидетельствуют о целесообразности использования ТА в системе охлаждения ДВС для повышения его температуры перед пуском.
We investigate the heat storage as a means of improving the efficiency of the engine start in cold weather. Thermal Battery (TA) is composed of circuits of heating and heat recovery, and thermal storage material with a phase transition.
A pilot version of the thermal battery systems for the study of TA and tested by the time of charging and discharging of TA under different input parameters.
The experimental material that convincingly demonstrate the usefulness of TA in the cooling system of internal combustion engines to increase its temperature before starting.
УДК 541.64:541.183:542.65
АЛЕКСАНДРОВ В. Д., д. х. н., профессор (ДонНАСА); ЛУКЬЯНОВ А. В., д. т. н., доцент (ДонНАСА); ПОСТНИКОВ В. А., к. х. н., доцент (ДонНАСА); ОСТАПЕНКО В. В., аспирант (ДонНАСА); ГРИЦУК И. В., к. т. н., доцент (ДонИЖТ); ПРИЛЕПСКИЙ Ю. В., к. т. н., доцент (ДонИЖТ).
Аккумулирование тепла на основе фазовых переходов в материалах для использования в устройствах формирования комфортного микроклимата на железнодорожном транспорте для работы локомотивных бригад
Постановка проблемы_
В последнее время, пожалуй, трудно переоценить важность развития энергосберегающих технологий. В широком круге задач этого направления большую актуальность имеет разработка технологии теплоаккумулирования на основе скрытой теплоты АНь фазового перехода жидкость ^ твердое тело в материалах [1-3]. Основными требованиями, предъявляемыми к теплоаккумулирующим ма-
териалам (ТАМ) являются: наличие достаточно высокого значения энтальпии плавления АНь, устойчивость и повторяемость эндо- и экзотермических эффектов при многочисленном термоциклировании относительно температуры плавления Ть, управляемость величиной переохлаждения АТ~ жидкой фазы относительно Ть, нормы экологической безопасности, доступность и низкая стоимость материала. Данное направление является весьма целесообразным при создании и исследова-
