Ця робота здійснена у контексті дослідження частинного випадку процесів, в яких має місце тепловий контакт (ТК) рухомої речовини (РР) з теплопоглинальною і тепловиділяючою теплообмінними частинами (ТЧ) принаймні двох теплових насосів, зокрема, термоелектричних теплових насосів (ТТН) [1 - 5]. В роботах [1 - 3] не розглядаються процеси конденсації води з вологого рухомого повітря (РП), які можуть мати місце в конденсаційних осушувачах повітря. В роботі [4] повідомляється про теоретичні та експериментальні дослідження вказаних вище процесів з врахуванням можливої конденсації речовини з РР.
Об’єктом дослідження цієї роботи є процеси за участю вологого РП та ТТН згідно з рис. 1 та рис. 2. Окремо взятий ТТН містить термоелектричний модуль (модуль Пельтьє; далі по тексту – ТМ) та дві ТЧ (теплообмінники), які мають ТК з РП і з теплопоглинальною та тепловиділяючою сторонами ТМ (рис. 1, рис. 2). Вказані процеси можуть мати місце в конденсаційних осушувачах повітря.
Метою роботи є теоретична оцінка впливу використання додаткового ТТН (замість одного згідно з рис. 1 – два згідно з рис. 2) на енергоефективність осушувача повітря.
Рис. 1. Спрощена схема осушувача повітря на основі одного ТТН: напрям руху РП – вказаний стрілками; різні температури РП та ТТН відображені різними кольорами; 1 – модуль Пельтьє ТТН; 2 – теплопоглинальна ТЧ ТТН; 3 – тепловиділяюча ТЧ ТТН; 1.0, x.1, 2.0 – послідовні положення РП у процесі його руху (наприклад, x.1 – після ТК РП з теплопоглинальною ТЧ ТТН 1 та перед ТК РП з тепловиділяючою ТЧ ТТН 1).
Рис. 2. Спрощена схема осушувача повітря на основі двох ТТН: напрям руху РП – вказаний стрілками; різні температури РП та ТТН відображені різними кольорами; 1 – модулі Пельтьє ТТН; 2 – теплопоглинальні ТЧ ТТН; 3 – тепловиділяючі ТЧ ТТН; 1.0, 1.1, x.2, 2.1, 2.0 – послідовні положення РП у процесі його руху (наприклад, 2.1 – після ТК РП з тепловиділяючою ТЧ ТТН 2 та перед ТК РП з тепловиділяючою ТЧ ТТН 1).
Результати. Розроблена методика оціночних розрахунків енергоефективності термоелектричного конденсаційного осушувача повітря, в яких враховуються можливі виділення теплової енергії в результаті конденсації водяної пари з РП, зміна теплоємності РП, зміна величини потоку РП, параметри термоелектричних модулів та ТЧ. За основу для цієї методики взята методика розрахунків, яка описана в роботі [3]. З використанням вказаної розробленої методики здійснені деякі оціночні розрахунки енергоефективності термоелектричного конденсаційного осушувача повітря.
Висновок. На основі результатів вказаних вище теоретичних досліджень можна зробити висновок про принципову можливість підвищення енергоефективності термоелектричного конденсаційного осушувача повітря завдяки використанню додаткового ТТН згідно зі схемою рис. 2 у порівнянні з осушувачем на одному ТТН згідно із схемою рис. 1. Причому те, як змінюється енергоефективність при використанні додаткового ТТН залежить від різних факторів, наприклад, від продуктивності осушувача, від витрат вологого повітря, від режимів роботи ТТН тощо.
Література
1. Kshevetsky O.S. (2017). Estimation of the efficiency of partial case of heat and mass transfer processes between heat pumps and moving substance, part 1. J.Thermoelectricity, 6, 39–55.
2. Kshevetsky O.S. (2018). Estimation of the efficiency of partial case of heat and mass transfer processes between heat pumps and moving substance, part 2. J.Thermoelectricity, 2, 56–68.
3. Kshevetsky O.S., Orletskyi O.V. (2019). Estimation of the efficiency of partial case of heat and mass transfer processes between heat pumps and moving substance, part 3. J. Thermoelectricity, №4, 40–53.
4. Кшевецький О. С. (2019). Про деякі можливості використання теплових насосів у процесах, які передбачають рух речовини. Теплофізика та теплоенергетика, 41(3), 70–76. https://doi.org/10.31472/ttpe.3.2019.10
5. Кшевецький О.С. Патент UA №118972, МПК (2006) F26B 9/06 (2006.01), B01J 8/00, F26B 9/00 на винахід «Спосіб тепломасообміну між рухомою речовиною і тепловими насосами», 10.04.2019, Бюл.№7.
|
Голосування 
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter