Конструктивные особенности реактора генератора-абсорбера гелиоэнергетических холодильных установок

Целью исследования является определение конструктивных особенностей основной части генератора-абсорбера гелиоэнергетических холодильных установок абсорбционного типа реактора – устройства, где находится насыщенный хладоном сорбент, и в котором при нагреве и охлаждении протекают термохимические реакции десорбции и абсорбции. Исследование проводится для выявления принципов рационального устройства, реализующего эффективность действия и максимальную возможность использования физико-химических свойств рабочих пар (сорбента и хладагента). Метод. Анализируется динамика развития одного из основных элементов аппарата гелиоэнергетических холодильных установок - реактора генератора-абсорбера, работающего на твердых сорбентах и озонобезопасных хладагентах. Результат. Рассмотрены разработанные конструкции реакторов, применяемых в гелиоэнергетических холодильных установках; выявлены достоинства и недостатки, механизмы взаимодействия и регулирования внутренних процессов в термохимическом компрессоре; определены перспективы развития новых сорбентов и хладагентов для инновационных моделей, пути повышения эффективности работы реакторов и перспективы развития на их основе гелиоэнергетических холодильных установок и агрегатов. Отмечаются особенности применения технических решений, лежащих в основе работы схемных устройств, повышающих эффективность работы как генератора-абсорбера, так и всей гелиоэнергетической холодильной установки. Вывод. На повышение производительности работы гелиоэнергетической холодильной установки оказывает влияние группа факторов: механизм регулирования механических деформаций рабочего сорбента в реакторе; разработка и внедрение новых сорбентов и поиск эффективных рабочих пар; применение нанесенных селективных покрытий на наружную поверхность реактора, обогреваемого солнцем; рациональное фокусирование солнечной энергии на нагревательные элементы реактора днем; возможность создания эффективных условий для охлаждения всей поверхности реактора ночью. Найти компромиссное конструктивное решение в противоречивых задачах, сопровождающих процессы в реакторе, является основной задачей разработчиков подобных гелиоэнергетических термотрансформаторов для холодильников, кондиционеров, генераторов пищевого льда и т.п.

1. Руденко, М.Ф. Гелиоэнергетические сорбционные термотрансформаторы для систем отопления и кондиционирования//М.Ф. Руденко, Ю.В. Шипулина, В.Н. Саинова А.А., Токарева Л.П., Третьяк Инженерно-строительный вестник Прикаспия 2022. № 1 (39) С.22-28.

2. Руденко, М.Ф. Обеспечение энергетической безопасности в условиях чрезвычайных ситуаций южных городов//М.Ф. Руденко, Ю.В. Шипулина, А.М. Руденко//Пожарная и техносферная безопасность и пути совершенствования: 2020, Вып.19(5). Донецк, ГОВПО, «Академия гражданской защиты» МЧС ДНР, 2020. С.517-521.

3. Brites, G.J.V.N. Influence of the design parameters on the overall performance of a solar adsorption refrigerator//G.J.V.N. Brites, J.J. Costa, V.A.F. Costa//Renewable Energy.- 2016. –Vol.86.- P. 238-250

4. М.Ф. Руденко, Ю.В. Шипулина В.Н. Саинова. Технические аспекты развития гелиоэнергетических холодильных установок на твердых сорбентах//Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2023. Т.50 (3).-С.37-45

5. Шипулина, Ю.В., Моделирование и разработка конструкции генератора-адсорбера экологически безопасной гелиоэнергетической холодильной установки/ Ю.В. Шипулина, М.Ш. Каримов, М.Ф. Руденко//Химическое и нефтегазовое машиностроение 2013. № 2.-С.36-41

6. Руденко М.Ф., Чивиленко Ю.В., Антипов А.Е. Повышение энергетической эффективности экологически безопасных гелиохолодильных установок//Вестник международной академии холода. Санкт-Петербург – Москва. 2006. № 3. С.3-8

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

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

9. Генератор-адсорбер гелиохолодильника: патент 2137991 РФ. № 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.

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

11. Реактор генератора-абсорбера гелиохолодильной установки (варианты): патент 2263859 Рос.Федерация. № 2003106499/06 / Руденко М.Ф., Ильин А.К., Коноплева Ю.В., Ильин Р.А., Заикин Е.Ю.; заявл.07.03.2003; опубл.10.11.2005, Бюл. № 31. 4с.

12. Лихачев В.А., Кузьмин С.Л., Каменцева З.П. Эффект памяти формы. Ленинградский государственный университет 1987 г. 218с.

13. Электролит для осаждения черных антикоррозионных оксидных покрытий на сталь: патент 2365676 РФ. № 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. 4с.

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

15. 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 https://link.springer.com/article/10.1007/s11708-019-0623-1

16. Mariella Mateo-Villanueva, Rodolfo Echarri D. Solar adsorption refrigeration system:Comparison between equilibrium, universal and transient model. Système frigorifique solaire à adsorption: Comparaison entre les modèles d’équilibre, universel et transitoire. International Journal of Refrigeration. 2024;157: 23-33

17. Каримов М.Ш., Руденко М.Ф., Шипулина Ю.В. Повышение эффективности адсорбционного гелиоэнергетического термотрансформатора//Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2016. № 3. С.31-35.

18. Методика определения тепловых нагрузок на реактор генератора- адсорбера гелиоэнергетической холодильной установки /Ю.В. Шипулина, М.Ш. Каримов, М.Ф. Руденко // Вестник АГТУ. Серия: Морская техника и технология. 2013. № 1. С.148-154