CC BY
11
них струметв, що виникають бiля джерел тепловидiлень. Методики виз-начення !х величини практично вiдсутнi.
3. Гравггацшна вентиляцiя дie за принципом термоспонукально! поршнево! помпи, корпусом якого е огорожi примiщення, а спонукачем - джерела конвекцiйних тепловидiлень.
4. Анатз ефективност систем грав^ацшно! вентиляцп доцшьно наближе-но виконувати за перепадом грав^ацшних напорiв прилеглих до огорож зовнiшнього i внутрiшнього повiтря за 1х усереднених температур, при-чому розрахункова прямовисна вщстань мiж отворами для притоку по-вiтря у примщення i витоку повiтря з нього не може перевищувати висо-ти примiщення.
5. Найкращою грав^ацшною вентиляцiею примiщення е безтрубопровiдна вентилящя (аерацiя). Трубопроводи систем грав^ацшно! вентиляцп спричиняють додатковий опiр перетiканню повиря через примiщення.
Лiтература
1. Жуковський С.С., Люльчак З.С. Вентилящя 1 кондищювання// Ринок шсталяцш: Термшолопя. Види систем вентиляцп 1 кондищювання. - 2004, № 2; - С. 52, № 3; - С. 60.
2. Жуковський С.С., Люльчак З.С. Вентилящя 1 кондищювання// Ринок шсталяцш: Термшолопя. Види систем вентиляцп 1 кондищювання. - 2004, № 4; - С. 86, № 5; - С. 62, № 7-8; - С. 94,№ 9; - С. 78.
3. Богословський В.М., Новожилов В.М., Симаков Б.А., Титов В.П. Отопление и вентилящя. Ч.2. Вентилящя/ Под ред. В.Н. Богословского. - М.: Стройиздат, 1976. - 439 с.
4. Внутренние санитарно-технические устройства: Справочник проектировщика/ Под ред. М.Г. Староверова. - М.: Стройиздат, 1978. - 509 с.
5. Беккер А. Системы вентиляции. Пер. с нем. Л.Н. Казанцевой/ Под ред. Г.В. Резникова. - М.: Техносфера. Евроклимат, 2005. - 232 с.
6. Волков О.Д. Проектирование вентиляции промышленного здания. - Харьков: Высшая шк., 1989. - 240 с. _
УДК 697.94.(075) Доц. В.Й. Лабай, канд. техн. наук -
НУ "Львiвська полiтехнiка"
ВПЛИВ ПОВ1ТРЯНИХ ПОТОК1В У ВИПАРНИКУ I КОНДЕНСАТОР1 НА ЗРОСТАННЯ ЕКСЕРГП У ВИПАРНИКУ
SPLIT-КОНДИЩОНЕРШ
Встановлено залежнють зростання ексергп у випарнику split-кондищонера фiр-ми "Sanyo" холодопродуктивнютю 2020 Вт вщ продуктивное^ за пов^рям на випарнику i конденсаторi за стандартних умов функщонування. Запропоновано оптималь-ш витрати пов^я на випарнику та конденсаторi цього кондищонера.
Ключов1 слова: ексерпя, баланс, кондищонер, ефектившсть.
Assist. prof. V. Labay-NU "L'vivs'kaPolitekhnika"
The influence of air flows for the evaporator and the condenser
on losses of exergy in the condenser of "split" air conditioners
In this article it was defined the dependence of increase of exergy in the evaporator of "split" air conditioner of firm "Sanyo" with the cooling capacity 2020 W from conditioner air flows for the evaporator and the condenser under standard conditions. It was allocated the optimal conditioner air flow for the evaporator and the condenser.
Keywords: exergy, balance, air conditioner, efficiency.
Ексергетичний метод термодинамiчного аналiзу, заснований на широкому використанш поняття ексергй (техшчно придатно! енергй), е узагальне-ним способом термодинамiчного дослiдження рiзних процеЫв перетворення енергй [1- 3]. Цей метод знаходить широке застосування для анашзу холо-дильних машин мюцевих автономних кондицiонерiв, зокрема split-кондищ-онерiв. Вiн дае змогу з достатньою науковою точнiстю i водночас дуже наоч-но визначити ступiнь досконалост i джерела втрат в установках та !х елемен-тах i, зрештою, знаходити шляхи !х вдосконалення.
Розроблений автором ексергетичний метод анашзу роботи одноступе-невих хладонових холодильних машин (без ефективного охолодження ком-пресора), як використовують у мюцевих автономних кондицiонерах, доклад-но описано у роботах [4, 5]. У цш методищ використано схему холодильно! машини, наведено на рис. 1, а i вiдповiдна побудова процеЫв ii роботи на р, i-дiаграмi - на рис. 1, б та холодильний агент хладон-22 (R22) [6].
Ексергетичний анашз виконаний для split-кондищонера фiрми "Sanyo", холодопродуктившстю 2020 Вт за стандартних умов для зовшшнього повiтря tH 1= 35 °C, яким охолоджуеться конденсатор холодильно! машини кондищ-
онера, i внутрiшнього повiтря tC 1= 27 °C, яке охолоджуеться у випарнику хо-
Рис 1. Схема холодильное машини (а) та побудова процеавроботи нар, i-diaepaMi (б):
I - компресор; II - конденсатор; III - катлярна трубка; IV- випарник
Результатом аналiзу було складання ексергетичного балансу холо-дильно! машини кондицюнера:
евх = евих + Хй, кДж/кг; (1)
ЕвХ = Евих + ХО, %, (2)
де: евх - питома ексергiя, яка вводиться у холодильну машину у виглядi елек-трично! енергй, шдведено! до електродвигуна компресора, кДж/кг; евих - пи-тома ексерпя, яка выводиться вiд випарника кондицiонера у виглядi ексерге-тично! холодопродуктивностi, кДж/кг; Хй - загальнi втрати питомо! ексергй у всiх елементах холодильно! машини кондицiонера; Евх, Евих, Ю - вщпо-вiдно, ексерпя, яка вводиться у холодильну машину; ексерпя, яка выводиться вщ випарника кондицюнера, та загальш втрати ексергй у вщсотках вiд ексергй, яка вводиться у холодильну машину.
Втрати ексерги у холодильнiй машинi кондицюнера складаються з втрат ексерги у компресор^ конденсаторi, капiлярнiй трубцi (дросел^ i зрос-тання ексерги у випарнику (у цьому випадку), тобто:
(3)
(4)
— ^компр + йк + йдр еВИд, кДж/кг;
— акомпр + ак + адр Евип
Втрати ексерги у компресорi та окремих апаратах холодильно! маши-ни знаходили за формулами:
йкомпр — евх + епоч — екш ; й — епоч — ек1н 5 кДж/кГ, (5)
або у вщсотках вiд ексерги, яка вводиться в холодильну машину:
евх + епоч — екш 1 г\/л г\ епоч — екш
а
компр
• 100; а
• 100,%,
(6)
де епоч i екщ - вiдповiдно, питома ексерпя на входi i виходi з окремого апара та холодильно! машини кондицiонера, кДж/кг.
Результати розрахунку зводимо у табл. 1, а на рис. 2 наводимо ексерге тичну дiаграму потоюв холодильно! машини Грассмана для стандартних вит рат повпря на випарнику та конденсаторi кондицюнера (Евх — Е +; Евип — Е
Евих — бвип )-
О °ип=24,9%
н.т .
вип 5
Ент=14 0%
'-вип /а
''компр
Ок=5,2% Одр=31,9%
Рис. 2. Ексергетична дiаграма потошв холодильное машини Грассмана на nрикладi кондицюнера ф1рми "8апув", холодопродуктившстю Qх ст = 2020Вт за стандартних умов: (Тн с = 308 К; Тс 1 = 300 К) та стандартних витрат повтря на
3 3
випарнику (450 м /год.) / конденсатор/ (1360 м /год.)
вх
вх
Табл. 1. Рeзультати pозpаxунку втpат ^pостання) eксepгiïта eксepгeтичного
ККДsplit-кондицiонepа "Sanyo", xолодопpодуктивнiстю 2020Вт за станд^^тих умов залeжно eid витpати повiтpя на випаpнику i кондeнсатоpi
-^вип , м3/год. м3/год. t0 ^ип, °С tK , °С dкомпр Е^компр кДж/кг % dK Dk , кДж/кг % dдр Dдр ' кДж/кг % eвип Е ' -^вип кДж/кг % Пе
300 1360 10,4 45,0 17,00/50,2 0,98/2,9 4,85/14,3 -2,55/-7,5 0,250
400 1360 13,8 45,0 15,45/51,5 1,37/4,6 8,09/27,0 2,39/8,0 0,250
600 1360 17,3 45,0 13,91/52,9 1,78/6,8 11,33/43,1 7,27/27,7 0,248
800 1360 19,0 45,0 13,14/53,8 2,00/8,2 12,95/53,0 9,68/39,6 0,247
1000 1360 20,1 45,0 12,69/54,3 2,13/9,1 13,92/59,6 11,12/47,6 0,246
450 500 15,0 55,0 18,81/49,7 6,14/16,2 -3,57/-9,4 -9,88/-26,1 0,174
450 1000 15,0 47,1 15,76/51,4 2,46/8,0 6,50/21,2 1,13/3,7 0,230
450 3000 15,0 41,8 13,67/52,8 0,05/0,2 13,22/51,1 8,39/32,4 0,284
450 5000 15,0 40,8 13,24/53,1 -0,44/-1,8 14,56/58,4 9,83/39,4 0,297
450 7000 15,0 40,3 13,06/53,2 -0,65/-2,6 15,14/61,7 10,45/42,6 0,303
45Q 136Q 15,Q 45,Q 14,94/51,9 1,51/5,2 9,17/31,9 4,Q3/14,Q Q,249
3GG 3GGG 1G,4 41,8 15,75/5G,9 -G,51/-1,7 8,9G/28,7 1,85/6,G G,28G
Знак "-" близько до втрат ексерги ( d / D ) означае, що маемо зростання ексерги, i, вщповщно, знак "-" близько до зростання ексерги (e / Е ) - втрати ексерги.
Залeжнiсть зростання ексерги у випарнику split-кондищонера "Sanyo", холодопродуктившстю 2020 Вт за стандартних умов залежно вiд витрати по-вггря на випарнику та кондeнсаторi кондищонера, наведено на рис. 3 i 4.
У табл. 1 курсивом наведено даш, отримаш для стандартних витрат повпря на випарнику та кондeнсаторi кондицiонeра, а жирним - для запропо-нованих оптимальних витрат пов^я на випарнику та кондeнсаторi кондищ-онера. Вочевидь, що завдяки цьому ексергетичний ККД зростае на (0,280 -- 0,249)^100/0,249 = 12,5 %, а зростання ексерги у випарнику зменшуеться на (14,0 - 6,0)^100/14,0 = 57,1 %, що е iстотним.
Результати розрахункiв питомого зростання ексерги у випарнику e^ (кДж/кг) та зростання ексерги у випарнику Евип (%) split - кондищонера "Sanyo" холодопродуктившстю 2020 Вт за стандартних умов залежно вщ вит-рати повпря вщповщно на випарнику Евип = 300...1000 м /год. та конденса-торi L = 500.7000 м /год. кондищонера апроксимоваш такими формулами:
eвип = 24,82 - 5820 • L-п -10700 • L-1, кДж/кг; (7)
Евип = 133,8 - 35000 • Li - 64500 • L-1 +11010000 • L^ • L-1, %. (8)
Аналiзуючи отриманi данi в табл. 1 та на рис. 3 i 4, можна прийти до таких висновюв. Зростання витрати повггря на випарнику холодильно1' маши-ни кондищонера Lwi вщ 300 до 1000 м3/год. практично не впливае на змшу значення ексергетичного ККД Т]е, але збiльшуe зростання ексерги у випарнику Евип, що е позитивним. Тому на випарнику кондищонера бажано викорис-товувати витрату повпря L^ по можливост найменшою (наприклад, Lвип =
M
о о
-Pv
о о
со о о
оо о о
о о о
M
о о
sa
Зростання ексерги у випарнику Евип, %
м ел
м
Oí
Oí
о
Ol
о о
=i тз о
ь
<
я
р (Г
о
я <
о го ч' тз ÎÛ X Û) л
Û) тз
я <
о ь
Питоме зростання ексерги у випарнику евип, кДж/кг
м о о
м о
СО о о
оо о о
о о о
M
о о
Hit!
3? 3? 3? 3? 3? ti ti ti ti ti
en J^ CO |\J ->■
ЖН
3? 3? 3? 3? 3? ti ti ti ti ti
en J^ СО |\J ->■
M
o
to
Л sa о
а № о
о
m со
я
S
и s
LO О О
О to
-J -J
Ъ\
о о
О и
to
со sa
td
sa *
S H
s В
о
w o\
H-1 •
и №
В
a Я
и
Sa
w 43 О о H Sa Я M Sa
CD «
О ft) 43
td S
a
£ я
s «
кондицiонера "Sanyo" холодопродуктившстю 2020 Вт за стандартних умов, а
3 • 3
саме: на випарнику - Еиип = 300 м /год., на конденсаторi - L = 3000 м /год. 30 -
a.
<u £ о &
<u
£ ш
со ®
О йй
Я S £ 1
п а
о пз
s =
о 5
1- со
а)
IS »
g UJ
<U >
К ^
О
о о.
о.
го
20
10
-10
125 100 75 50 25 0 -25
—♦- -Ряд 1
—■— -Ряд 2
—А— -Ряд 3
—X— -Ряд 4
-Ряд 5
0 2000 4000 6000 8000
Продуктившсть потоку повпря на конденсатор; L к, м3/год
__II ц --*
h ■-1 1-■
, -1-' --♦
--Ряд 1
-■—Ряд 2 -А—Ряд 3 -X—Ряд 4 -Ж—Ряд 5
2000
4000
6000
8000
0
0
б) Продуктившсть потоку повггря на ^^eNca^pi L к, м3/год
Рис. 4. Залежшсть питомого зростання ексерги у випарнику (кДж/кг) (а) та зростання ексерги у випарнику (%) (б) split-кондищонера "Sanyo", холодопродуктившстю 2020 Вт за стандартних умов eid витрати повШря на конденсаторi i випарнику: 1 ряд - Ьвип =300 м3/год.; 2 ряд - Ьвип =400 м3/год.;
3 ряд - Ьвип =600 м3/год.; 4 ряд - Ьвип =800 м3/год.; 5 ряд - Ьвип =1000 м3/год.
Отже, розроблена автором методика термодинамiчного ексергетично-го аналiзу дае змогу визначення ексергетичного ККД холодильно! машини мюцевого автономного кондищонера, а також втрат i зростання ексерги у вЫх елементах холодильно! машини кондищонера з метою подальшого вдос-коналення окремих и елемент1в.
Лггература
1. Соколов Е.Я., Бродянский В.М. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения: Учеб. пос. для вузов. - 2-е изд., перераб. - М.: Энергоиздат, 1981. -320 с.
2. Шаргут Я., Петела Р. Эксергия. Перевод с польского/ Под ред. В.М. Бродянского. -М.: Энергия, 1968. - 280 с.
3. Бродянский В.М. Эксергетический метод термодинамического анализа. - М.: Энергия, 1973. - 296 с.
4. Лабай В.Й. Залежшсть ексергетичного ККД split-кондицiонерiв вiд ix продуктивностi за повоям на випарнику i конденсатор^/ Наук.-техн. зб. КНУБА: Вентиляцiя, осв^лення та теплогазопостачання. - К.: КНУБА. - 2006, вип. 10. - С. 80-88.
5. Лабай В.Й., Омельчук О.В. Залежшсть температурного режиму split-кондицiонерiв вщ ix продуктивностi за повоям на випарнику i конденсатор^/ Вiсник НУ мЛьвiвська поль техшка": Теплоенергетика. Iнженерiя довкшля. Автоматизацiя. - Львiв: НУ мЛьвiвська поль техшка". - 2006, № 561. - С. 20-25.
6. Богданов С.Н., Иванов О.П., Куприянова А.В. Холодильная техника. Свойства веществ: Справочник, изд. 3-е. - М.: Агропромиздат, 1985. - 208 с.
7. Sanyo, Technical data, W-Eoo Multi. G0900._
УДК 674.048 Доц. 1.М. Озармв, д-р техн. наук - НЛТУ Украти, м. Львiв; тж. Б.М. Перетятко - Львiвський iH-т пожежног безпеки МНС Украти
Ф1ЗИЧН1 ОСНОВИ ДИФУЗ1ЙНОГО ПРОСОЧЕННЯ ДЕРЕВИНИ
Наведено рiвняння та номограми для розрахунку процеав дифузшного просо-чення деревини, що дозволили теоретично дослщити цi процеси для рiзниx сорти-ментiв деревини.
Assist. prof. I.M. Ozarkiv-NUFWTof Ukraine, L'viv; eng. B.M. Peretiatko -L'viv safety institute of Ukrainian Ministry of extra ordinal situations
Basic physics of diffusional impregnation of wood
In this paper there are described equations and nomograms for the calculations of diffusional processes of wood impregnation that have allowed researching these processes theoretically for different kinds of wood assortments.
Дифузшне проникнення х1м1чних засоб1в захисту деревини (ХЗЗ), як вщомо, базуеться на перемщенш молекул або юшв цих речовин 1з водного розчину (рщше пасти), що оточують деревину, у середину сортименту по ка-тлярах, коли останш заповнеш вологою. Зауважимо, що дифузшне просо-чення мае мюце тшьки для вологоi деревини, тобто коли ix волопсть вища за границю насичення деревини (W> W2Ji) i коли волога у кашлярах утворюе безперервну систему.
Густина потоку дифундуючи молекул розчиненого антишрену в рщи-ш визначаеться законом Фша [1], тобто
i = D—, (1)
dx
2
де: D - коефщент молекулярноi дифузи, м /с; W- концентращя речовини в розчиш, кг/м ; X- довжина шляху проникнення в напрямку дифузи.
Вщзначимо, що дифуз1я молекул або юшв просочувальноi речовини у кашлярнш систем! деревини протжае значно повшьшше, шж у вшьному розчиш.
Тод1, на основ1 р1вняння (1) тривим1рна модель дифузшного просочен-ня деревинних матер1ал1в у розчинах ХЗЗ буде мати вид
dw тл д 2w д 2w d2w
— = Dx--- + Dy--- + Dz—-. (2)
dr dx dy dz
