Технические аспекты развития гелиоэнергетической холодильной техники на твердых сорбентах

Цель. Целью исследования является обзор этапов развития холодильной техники сорбционного действия на твердых сорбентах и оценка современного состояния развития такой техники бытового назначения применительно к использованию солнечной энергетики.

Метод. Анализируется динамика развития гелиоэнергетической холодильной техники на основе сорбционных термотрансформаторов, рабочими парами которых являются твердые сорбенты и озонобезопасные хладагенты. Начало развития идет от создания установок периодического действия, работающих от тепловой энергии традиционных энергоносителей: горячей воды, сжигании углеводородного или органического топлива, электрической энергии, а охлаждения водой и воздухом и заканчивается современными холодильными установками, работающими от энергии солнечной радиации и суточного перепада температур окружающей среды.

Результат. Отмечаются особенности принятия технических решений, лежащих в основе проектирования основных аппаратов гелиоэнергетических холодильных установок. Описаны схемные решения и принципы работы установок и их аппаратов, применяемых для улучшения эффективности работы. Рассмотрены основные тенденции исследований, проводимых учеными для улучшения работы гелиоэнергетических термотрансформаторов циклического действия.

Вывод. Результаты исследования могут быть полезны молодым ученым, инженерам и конструкторам для проектирования и разработки инновационных автономных термотрансформаторов и холодильных установок для охлаждения и кратковременного хранения продуктов и медикаментов, получения пищевого льда, кондиционирования, работающих автономно от солнечной энергии. Такие установки просты в изготовлении и эксплуатации.

1. Розенфельд Л.М.Холодильные машины /Л.М.Розенфельд, А.Г. Ткачев - 1955. М. Государственное издательство торговой литературы. 584 с.

2. Блиер Б.М. Сухая абсорбционная холодильная установка для сепараторных пунктов//Холодильное дело 1932.№2. С. 18-20

3. Буффингтон Р.М. Абсорбционное охлаждение с твердыми абсорбентами //Холодильное дело 1933. №6. С.34-28.

4. М.Ф. Руденко, Ю.В.Шипулина. Гелиоэнергетические термотрансформаторы «сухой» абсорбции циклического действия: монография/ Астрахан.гос.техн.ун-т.-Астрахань: Изд-во АГТУ, 2013. 172 с.

5. Б.М. Ачилов, Ч. Мангалжалав. Холодильная установка с твердым сорбентом// Холодильная техника. 1990. №2. С.5-7

6. А.С. СССР №1983 Захидов Р.А., Шадиев С.,Киргизбаев Д.А.Ачилов Б.М. Генератор-адсорбер гелиохолодильника

7. Генератор-адсорбер гелиохолодильника: патент 2137991 Рос.Федерация. № 98100862/06 / Руденко М.Ф., Альземеньев А.В., Анихуви Жак Анри Джиджохе, Черкасов В.И., Макеев П.А.; заявл.05.01.98 ; опубл. 20.09.99, Бюл.№ 26. 4с.

8. М.Ф. Руденко, Ю.В.Шипулина, М.Ш.Каримов, А.М.Руденко. Повышение эффективности работы гелиоэнергетических холодильных установок адсорбционного типа// Вестник Дагестанского технического университета. Технические науки, 2019 С.№ 46(4). С.32-41

9. М.Ш.Каримов, М.Ф.Руденко, Ю.В.Шипулина. Повышение эффективности гелиоэнергетического адсорбционного гелиоэнергетического термотрансформатора// Химическое инефтегазовое машиностроение 2016.№ 3.С.31—35.

10. Электролит для черного оксидирования. стали: патент 2287613 Рос.Федерация. № 2005103442/02 / Кравцов Е.Е., Руденко М.Ф., Сурков М.И., Гомоненко О.И., Балахонова К.С., Скрипниченко С.П., Кириченко В.И., Шенбор М.И., Янченкова Т.А.; заявл. 20.07.2006 ; опубл. 20.11.2006 Бюл.№32. 3с.

11. Электролит для осаждения черных антикоррозионных оксидных покрытий на сталь: патент 2365676 Рос.Федерация. № 2008130824/02 / Долецкая К.А., Кравцов Е.Е., Горская А.С., Мифтахова Г.Ф., Руденко М.Ф., Сурков М.И., Кириченко В.И., Шнбор М.И., Огородникова Н.П., Кондратенко Т.С.; заявл. 25.07.2008 ; опубл. 27.08.2009, Бюл.№24. 4

12. G.C. Tubreoumya, E.S. Tiendrebeogo, O. Bailou, T. Dabilgou, B. Zeghmati, A.O. Dissa, J. Koulidiati, A. Bere. Effect of Adsorbent/Adsorbate Couple on the Performance of Adsorption Solar Refrigerator / Engineering, 2022;14(3): 95-112.https://www.scirp.org/pdf/eng_2022031816273172.pdf

13. S. Wu Wang, T.X. Li a, T. Yan b, R.Z. Experimental investigation on a thermochemical sorption refrigeration prototype using EG/SrCl2–NH3 working pair. Refrigerazion 2018; 88:8-15 https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S014070071730484X

14. Ch.Denzinger,G.Berkemeier,O.Winter,MToward sustainable refrigeration systems: Life cycle assessment of a bench-scale solar-thermal adsorption refrigeratorVers des systèmes frigorifiques durables : analyse du cycle de vie d’un réfrigérateur à adsorption solaire-thermique à l’échelle du banc d’essai/ Worsham,C. Labrador, K.Willard,A. Altaher,Ja. Schuleter,A.Ciric. Inter.Journal of Refrigeration January 2021;121:105-113.

15. Kolthoum Missaoui, Abdelhamid KheiriNader, FrikhaSlimane, GabsiMohammed El Ganaoui. Heat storage in solar adsorption refrigeration systems: A casestudy for indigenous fruits preservation. Case Studies in Thermal Engineering, December 2022; 40: 102472 https://doi.org/10.1016/j.csite.2022.102472

16. Y. Yu, Q. W. Pan, L. W. Wang. A small-scale silicagel-water adsorption system for domestic air conditioning and water heating by the recovery of solar energy. Frontiers in Energy. 2020; 14:328–336 (2020) https://link.springer.com/article/10.1007/s11708-019-0623-1

17. Калнинь И.М. Что ждет холодильную технику в ХХ1 веке. Холодильная техника. 2002.№ 4. С.2-5.