Электрические регуляторы теплового насоса в системе поддержания микроклимата картофелехранилища

• Автор: Ершова, Ирина Георгиевна
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Чебоксары
• Количество страниц: 197 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Особенности режимов длительного хранения картофеля

1.2 Анализ энергетических затрат для поддержания микроклимата картофелехранилища

1.3 Основные тенденции развития тепловых насосов

1.4 Особенности конструкции существующих регуляторов и возможность их использования в тепловом насосе

1.5 Выводы по главе. Цель и задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ РЕГУЛЯТОРОВ ТЕПЛОВОГО НАСОСА

2.1 Построение системы регулирования передачи низко

потенциального источника энергии в картофелехранилище

2.2 Обоснование построения системы поддержания микроклимата карто фелехран и л и и а
2.3 Задача максимального быстродействия в САРТ
картофелехранилища и способ его реализации
2.4 Обоснование параметров и режимов работы электрических регуляторов
2.5 Методика определения продолжительности нагрева твердого наполнителя
2.6 Динамические и статические характеристики электрического регулятора
2.7 Выводы по главе
3. МЕТОДИКА И СРЕДСТВА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Частные методики исследований и измерительная аппаратура
3.2 Разработка конструкции преобразователя низкопотенциального источника энергии
3.3 Основные задачи исполнительнорегулирующих устройств
3.4 Разработка конструкции электрических регуляторов теплового насоса
3.5 Разработка систем поддержания микроклимата
картофелехранилища
3.6 Выводы по главе
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА КАРТОФЕЛЕХРАНИЛИЩА
4.1 Эффективные параметры и режимы работы релейноимпульсного регулятора
4.2 Эффективные параметры и режимы работы реулятора с электронагревателем
4.3 Эффективные параметры и режимы работы регулятора с твердым наполнителем и
4.4 Статические и динамические характеристики электрических регуляторов
4.5 Выводы по главе
5. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РЕГУЛЯТОРА ТЕПЛОВОГО НАСОСА
5.1 Техникоэкономические показатели применения электрического регулятора
5.2 Рекомендации по применению электрических регуляторов теплового насоса
5.3 Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Поэтому для поддержания параметров микроклимата в картофелехранилище требуются альтернативные энергоресурсосберегающие установки. Как показывает мировой опыт, в данной ситуации возможны два независимых направления: разработка и внедрение энергосберегающих систем и использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии. При использовании возобновляемых источников энергии резко понижается потребление энергоресурсов, что ведет к снижению себестоимости продукции [3]. В связи с этим исследовательская работа направлена на поддержание параметров микроклимата в картофелехранилище с использованием электрических регуляторов теплового насоса на НПИЭ [0]. Таким образом, для решения задач по поддержанию параметров микроклимата картофелехранилища для длительного хранения урожая нами использованы электрические регуляторы ТН, которые благодаря быстродействию занимают значительную роль, особенно при переходе из режима нагрева в режим охлаждения. Для поддержания температурного режима картофелехранилища и уменьшения энергетических затрат обосновано использование теплового насоса на возобновляемом источнике энергии с коэффициентом преобразования 3. НПИЭ грунта [, , ]. Известно, что в -х г. XX в. Европы наступил энергетический кризис. Благодаря разработке ТН и запуску государственной программы по энергосбережению в течение десяти лет в странах Европы энергетические затраты на производстве снизились почти вдвое [, , ]. В настоящее время широко используются термоэлектрические ТН и ТН на низкопотенциальном источнике энергии []. Термоэлектрические ТН, работающие на эффектах Пельтье и Томсона, имеют низкий КПД и большую стоимость. Однако компанией TERMNA (г. Москва) разработаны термоэлектрические элементы, которые увеличивают холодопроизводитель-ность и эффективность генерации на . В настоящее время по заданию Минпромэнерго РФ разрабатывается программа развития нетрадиционной энергетики России, в том числе ТН []. Поэтому актуальность использования низкопотенциальной энергии в настоящее время объективно обоснована [, ]. Производство ТН в каждой стране ориентировано, в первую очередь, на удовлетворение потребностей своего внутреннего рынка. В США, Японии и некоторых других странах получили наибольшее распространение воздуховоздушные реверсивные ТН, предназначенные для отопления и летнего кондиционирования воздуха, в то время как в Европе получили большее распространение водоводяные и водовоздушные ТН []. В Швеции и других скандинавских странах наличие дешевой электроэнергии привело к развитию крупных ТН []. Так, % населения города Стокгольма пользуются отоплением, используя низкопотенциальный источник энергии (воду Балтийского моря). В Нидерландах, Дании и других странах этого региона наиболее доступным видом топлива является газ, и поэтому быстро развиваются ТН с приводом от газового двигателя. ТН с электроприводом, а также от газовых дизельных двигателей []. Потенциальные возможности использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии в России большие, однако для эффективного их использования требуется умение рассчитать возможности выработки энергии от подобных источников в любой точке района, а также прогнозировать экономическую целесообразность выработки энергии возобновляемыми источниками по сравнению с органическим топливом [0]. Проведен поиск патентных аналогов. Патент № 7 от г. Способ работы теплового насоса (рис. Рисунок 1. После сжатия в камере 1 рабочее тело переходит поочередно в камеры 2 и 3 расширения через автоклапан 4, теплообменник 5, регенератор 6 и управляемые клапаны 7 и 8. После процесса расширения рабочее тело переходит в камеру 1 сжатия через управляемые клапаны 9 и , теплообменник , регенератор 6 и автоклапан . Объем теплообменников значительно больше объемов камер сжатия и расширения и давление в них в процессе работы изменяется незначительно []. Камеры 2 и 3 расширения работают в противофазе, то есть окончание процесса расширения в камере 2 расширения совпадает по времени с выпуском рабочего тела из камеры 3 расширения.