Holodilʹnaâ Tehnika i Tehnologiâ (Dec 2021)
Розробка установок отримання води з атмосферного повітря в складі систем життєзабезпечення житлового будинку в кліматичних умовах Одеської області
Abstract
Одним із найважливіших завдань в досяжному майбутньому є ще більше розвинення технологій, що дозволяють вилучати воду з повітря, причому безпосередньо на місці, де вона необхідна. Найбільші перспективи мають методи, пов'язані з роботою автономних генераторів штучного холоду, які гарантовано забезпечують температуру охолодження повітря нижче точки роси – установок отримання води з атмосферного повітря на базі абсорбційних водоаміачних термотрансформаторів (АВТТ), що працюють від джерела низькопотенційного тепла – сонячної енергії. З урахуванням аналізу відомих технічних рішень запропоновано схеми систем життєзабезпечення житлового будинку, на прикладі кліматичних умов Одеської області, з використанням традиційних та відновлюваних джерел енергії. Запропонована базова схема, яка є удосконаленою технічною пропозицією універсальної системи опалення, охолодження (кондиціювання) та отримання води з атмосферного повітря на базі традиційних та відновлюваних джерел енергії (сонячних колекторів). Для рішення задач отримання холоду була запропонована оригінальна конструкція АВТТ з бустер-компресором після генератора, яка захищена патентними документами України. Включення в схему бустер-компресора дозволяє суттєво розширити робочі характеристики у частині рівня температур гріючого джерела. Так, наприклад, він необхідний у схемах із сонячними колекторами з водою у якості теплоносія, де температура не перевищує 100 °С. Доведено, що для умов роботи випарника при температурі 5 °С спостерігається зниження електричної потужності в системах АВТТ з бустер-компресором, порівняно з парокомпресорними аналогами, у 3,3 рази при експлуатації в помірному кліматі і у 2,4 рази – у тропічному кліматі. У результаті розрахунку було визначено в практичному діапазоні параметрів експлуатації систем з сонячними колекторами енергетично ефективний режим для бустер-компресора. Для систем при експлуатації в помірному кліматі це: тиск кипіння в генераторі 1,0 МПа і температура 80 °С. Запропонована також автономна холодильна установка на базі безнасосного абсорбційного холодильного агрегату. Виконано аналіз кліматичних умов одеського регіону. До уваги взяли найпівнічніше місто – Подольськ, місто у середині регіону – Одеса, та місто на півдні –Ізмаїл. При проведенні аналізу середньомісячної температури було виявлено найліпші місяці для утворення конденсату: квітень – жовтень. Було виявлено, що місто Ізмаїл є найвигіднішим для утворення конденсату, та отримання води з атмосферного повітря, у зв’язку з південними координатами регіону
Keywords
