Методы расчета и анализ эффективности комбинированных компрессионно-термоэлектрических систем охлаждения и термостатирования

• Автор: Богомолов, Иван Николаевич
• Шифр специальности: 05.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 170 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ И ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ ИСПЫТАТЕЛЬНОГО И МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ

1.1. ПРОМЫШЛЕННЫЕ И МЕДИЦИНСКИЕ УСТАНОВКИ С ПАРОКОМПРЕССИОННОЙ СИСТЕМОЙ ОХЛАЖДЕНИЯ

1.2. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТЕРМОСТАТЫ ПРОМЫШЛЕННОГО И МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ

1.3. ДВУХФАЗНЫЕ СХЕМЫ ТЕПЛООБМЕННЫХ УСТРОЙСТВ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТЕРМОСТАТОВ

1.4. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТЕРМОСТАТОВ

2. МЕТОДЫ РАСЧЕТА КОМБИНИРОВАННЫХ

КОМПРЕССИОННО-ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ

2.1. ТЕПЛОВЫЕ СХЕМЫ КОМБИНИРОВАННЫХ КОМПРЕССИОННО-ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ

2.1.1. Системы с расширением температурного диапазона

2.1.2. Системы стабилизации промежуточных параметров системы термостатирования
2.2. ГРАФО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА КОМБИНИРОВАННЫХ КОМПРЕССИОННОТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ
ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ
2.3. АЛГОРИТМИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА КОМБИНИРОВАННЫХ КОМПРЕССИОННОТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ
ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ
2.4. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА РЕЖИМОВ РАБОТЫ КОМБИНИРОВАННЫХ КОМПРЕССИОННОТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ
ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ

3. ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ ЭНЕРГОПЕРЕНОСА В КОМБИНИРОВАННЫХ КОМПРЕССИОННО-ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ
3 Л. АНАЛИЗ НЕОБРАТИМЫХ ПОТЕРЬ В
КОМБИНИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ
3.2. ПРОЦЕССЫ ЭНЕРГОПЕРЕНОСА В КОМБИНИРОВАННЫХ КОМПРЕССИОННО-ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ ОХЛАЖДЕНИЯ
3.3. ПРОЦЕССЫ ЭНЕРГОПЕРЕНОСА В КОМБИНИРОВАННЫХ КОМПРЕССИОННО-ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТЕПЛОВЫХ НАСОСАХ
3.4. ПРОЦЕССЫ ЭНЕРГОПЕРЕНОСА В ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ СТАБИЛИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ В КОМПРЕССИОННЫХ АГРЕГАТАХ
3.4.1. Система со стабилизацией параметров конденсации в парокомпрессионных агрегатах
3.4.2. Система со стабилизацией промежуточных параметров
в двухкаскадных парокомпрессионных агрегатах
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕРМОСТАТОВ С КОМБИНИРОВАННОЙ КОМПРЕССИОННОТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМОЙ ОХЛАЖДЕНИЯ
4.1. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО СТЕНДА И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА
4.1.1. Определение нагрузочных характеристик парокомпрессионной холодильной машины
4.1.2. Исследование рабочих режимов термостата с комбинированной компрессионно-термоэлектрической системой охлаждения
4.2. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕРМОСТАТОВ С КОМБИНИРОВАННОЙ КОМПРЕССИОННОТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМОЙ ОХЛАЖДЕНИЯ
4.3. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ И РЕЗУЛЬТАТОВ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
4.4. КОМБИНИРОВАННЫЕ КОМПРЕССИОННОТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЯ

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время диапазон производительности систем охлаждения и термостатирования, применяемых в промышленности, сельском хозяйстве, в быту и научно-исследовательских работах, охватывает мощности от единиц и десятых долей ватта до десятков мегаватт. Если в секторе больших производительностей безусловно доминируют парокомпрессионные, пароэжекторные и абсорбционные установки, то для малых тепловых мощностей неоспоримым преимуществом обладают термоэлектрические преобразователи, реализующие эффект Пельтье. Вторым существенным фактором кроме производительности является развиваемый тем или иным устройством перепад температур и соответствующие ограничения на температуры и давления рабочего тела. Например, для парокомпрессионных холодильных машин эти ограничения связаны с допустимой степенью сжатия в компрессоре и температурами кипения и конденсации в аппаратах. При этом развиваемого перепада температур в одном каскаде парокомпрессионного цикла бывает недостаточно для практических приложений, что вынуждает переходить к более сложным и дорогостоящим многокаскадным парокомпрессионным системам с соответствующим снижением их надежности.
В диссертационной работе исследованы тепловые режимы и характеристики комбинированных компрессионно-термоэлектрических систем охлаждения и термостатирования (КТСТ), в которых введение термоэлектрического каскада позволяет с высокой точностью достигать требуемых температурных уровней как в объекте, так и в аппаратах установки.
Расширение температурного диапазона системы термостатирования даже на 10...20 К часто позволяет достичь качественно значимых результатов, что характерно, например, для задач климатических

То.с.
IIIIII тип

Рис.2.1. Принципиальные схемы комбинированных компрессионно-термоэлектрических устройств, а - компрессионно-термоэлектрическая система охлаждения; б - компрессионно-термоэлектрический тепловой насос; в - термоэлектрическая система со стабилизацией температуры конденсации ПКХМ; г - термоэлектрическая система управления промежуточной температурой двухкаскадной ПКХМ.
1 - термобатарея; 2 - испаритель; 3 - конденсатор; 4 - компрессор; 5 - ТРВ; 6 - теплообменник; 7 - камера.