Сравнение холодильников по степени техногенного воздействия на окружающую среду Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Секция «Моделирование физико-механических и тепловых процессов»

е еФ

de/di1 Фаззификация Л'фМ База правил "ф » Деф аззификаци я

В блоке базы правил нечеткие входные переменные регулятора преобразуются в нечеткую выходную переменную и в соответствии с выбранными правилами управления системой. В блоке де-фаззификации полученная в базе правил нечеткая выходная переменная приводится к четкости - пересчитывается в четкое число, являющееся выходом регулятора и [1].

В процессе проведенных исследований для решения задач управления тепловым комфортом была разработана логико-лингвистическая модель, в которой сформулированы лингвистические требования к изменениям теплового комфорта. Человек как звено в системе фаззи-логического управления является одновременно и теплогенератором, и интеллектуальным датчиком. Он субъективно воспринимает состояние воздушной среды, отмечая свои ощущения в виде термов в лингвистической форме: «тепло», «комфортно», «холодно», «влажно», «сухо» и т. д.

Человек в соответствии с индивидуальным ощущением и в зависимости от степени отклонения от субъективной величины теплового комфорта формулирует в лингвистической форме свои потребности в виде базы нечетких правил.

Таким образом, индивидуальные требования человека к тепловому комфорту, газовому составу воздушной среды в обитаемом помещении реализуются в

простой и надежной системе фаззи-логического управления.

Такое управление обеспечивает:

- плавный перепад температуры и относительной влажности воздуха;

- поддержание допустимой скорости потока воздуха;

- требуемый газовый состав в помещении;

- выбор оптимального режима работы установки комфортного кондиционирования воздуха;

- экономию энергии на 20 %;

- использование небольшого требуемого числа датчиков;

- минимальное время выхода на заданный режим.

Библиографические ссылки

1. Вычужанин В. В. Повышение эффективности эксплуатации судовой системы комфортного кондиционирования воздуха при переменных нагрузках : моногр. Одесса : ОНМУ, 2009.

2. Fanger P. O. Calculation of thermal comfort introduction of basic comfort equation // ASHRAE. 1967. Trans. 73, II.

© Нагиев А. О., Хайцен М. Ю., Кулаков Е. В., Измайлова Н. Г., 2011

УДК 621.56

Е. А. Осадчук, О. А. Романовский, Р. Н. Проць Научный руководитель - А. С. Титлов Одесская национальная академия пищевых технологий, Одесса, Украина

СРАВНЕНИЕ ХОЛОДИЛЬНИКОВ ПО СТЕПЕНИ ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Рассматриваются критерии техногенного воздействия на окружающую среду систем холодильной техники. Приводится сравнительный анализ абсорбционных и компрессионных систем для современных моделей мирового уровня.

В последние годы общепризнанными критериями техногенного воздействия на окружающую среду систем холодильной техники являются потенциал глобального потепления и потенциал разрушения озонового слоя, соответственно, вЖР и ОБР. При анализе, наряду с ограничениями по ОБР, рассматриваются ограничения по их влиянию на парниковый эффект. Учет прямого и косвенного вкладов осуществляется при помощи критерия полного эквивалента глобального потепления) - ТЕ"Ш:

ТЕШ1 = [(GWP)х Ьп] + [(0№Р)х т1(1 -ак)] +

+ [(в№Р)п т2 ] + пЕр, (1)

где )х - параметры хладагента - рабочего тела;

('GWP )п - параметры хладагента - вспенивателя теплоизоляции; Ь - масса утечек хладагента при эксплуатации, кг; п - установленный срок эксплуатации (для бытовой холодильной техники - 10 лет ); ть т2 -масса хладагента, соответственно, рабочего тела и вспенивателя теплоизоляции, кг; ан - коэффициент

возврата использованного холодильного оборудования (в странах ЕЭС составляет 0,75, в странах СНГ равен нулю); Е - годовое потребление электрической энергии при эксплуатации бытового холодильного прибора, кВт-ч/год; р - масса СО2, выделяющаяся при производстве 1 кВт-ч электроэнергии на электростанциях, кгСО2/ кВт-ч.

Первое слагаемое в формуле (1) учитывает утечки

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

хладагента при эксплуатации, второе - утечки хладагента при невозврате использованного холодильного оборудования, третье - утечки вспенивающего хладагента из теплоизоляционных конструкций, четвертое -выделение С02 при производстве электрической энергии на электростанциях. Первые три слагаемых представляют собой прямой вклад в ТЕ"Ш, четвертое -косвенный вклад. С учетом современных тенденций перехода компрессионной холодильной техники на Я134а, в том числе и при использовании его в качестве вспенивателя теплоизоляции, а также того, что в бытовых аппаратах используются герметичные компрессора соотношение для ТЕ"Щ будет иметь вид: а) для компрессионных холодильников:

(TEWI ) = [(GWP W1 - aR ) ]-

+ [(GWP) m2 ] + пЕв, б) для абсорбционных холодильников:

(TEWI )A =[(GWP )п m2 ] + пЕв,

(2)

(3)

где индекс «х» относится к Я134а, применяемого в качестве вспенивателя теплоизоляции.

Для бытовых АХП, использующих в качестве источника энергии органическое топливо, выражение для TEWI:

(TEWI) A = \{GWP) m2 ] + nBy ,

(4)

с температурой - не выше минус 18 °С, в дальнейшем -морозильники (М).

При проведении анализа предполагалось, что:

а) в качестве вспенивателя теплоизоляции всех моделей, а также рабочим телом компрессионных систем является R134a;

б) АХП могут использовать как электрические, так и неэлектрические источники энергии, при этом КПД горелочных устройств фирм «Aladin» (Англия), «Junkers» (Германия) и «Sibir» (Швейцария) при работе на природном газе и сжиженном пропан-бутане составляет 0,62...0,79 (средняя величина - 0,70), керосине, дизельном топливе - 0,77...0,90(0,83).

В расчетах использовались приведенные к 1 дм3 полезного объема энергетические характеристики:

а) суточное потребления электрической энергии, которое учитывает различие объемов НТО (МК) и ХК:

Ес (1 - V '/ VE)

Ес =-

VT

(5)

где V, - полезный объем НТО (МК) и полный объем, соответственно, дм3;

б) суточный расход органического топлива в го-релочном устройстве АХП:

- Ес3600

вс =—-

с AH п

, кг/(сут-дм ),

(6)

где В - годовой расход органического топлива в горе-лочном устройстве АХП, кг/год; у - масса С02, выделяющаяся при сгорании 1 кг органического топлива, кгС02/кг топлива.

Сравнительный анализ абсорбционных и компрессионных систем проведен для современных моделей мирового уровня, представляющих различные типы бытового холодильного оборудования:

а) однокамерные, в дальнейшем - (**);

б) двухкамерные (температура в МК не выше минус 18 °С), в дальнейшем - (***);

в) специализированные морозильные камеры

где АН - теплота сгорания органического топлива, кДж/кг; п - КПД горелочного устройства при работе на органическом топливе.

Результаты анализа позволили сделать вывод, что в сложившихся условиях в Украине эксплуатация абсорбционных моделей холодильников на органическом топливе будет оказывать соизмеримое или меньшее, по сравнению с компрессионными аналогами, техногенное воздействие на окружающую среду.

© Осадчук Е. А., Романовский О. А., Проць Р. Н., Титлов А. С., 2011

УДК 621.56

Л. Д. Рыжова, А. О. Мартынюк, Е. А. Осадчук Научный руководитель - Г. М. Редунов Одесская национальная академия пищевых технологий, Одесса, Украина

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ТЕПЛОВЫХ РЕЖИМОВ АБСОРБЦИОННЫХ

ХОЛОДИЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Рассматривается оптимизация режимов работы абсорбционных холодильных аппаратов при помощи систем автоматического управления.

Анализ различных способов повышения энергетической эффективности холодильных аппаратов (АХА), показывает, что при современном уровне развития техники максимальный эффект энергосбережения может быть достигнут при оптимизации их режимов работы при помощи систем автоматического управления.

Одним из способов оптимального управления НТК -традиционный режим позиционного регулирования. Разработка математической модели (ММ) универсальной НТК с АХА, работающих в режиме позиционного управления, включает структурную и параметрическую идентификациию переходных процессов (разгонных кривых). Структурная идентификация