Пожелания читателей

 

Номера журнала

 

Об издании

 

На главную

 
 
 
   

 
 
Наука: техника и технологии. Цой А.П., Грановский А.С., Цой Д.А., Бараненко А.В.

Влияние климата на работу холодильной системы, использующей эффективное излучение в космическое пространство

По двум различным методикам проведен расчет теоретической холодопроизводительности идеальной холодильной системы, использующей эффективное излучение в космическое пространство. Расчеты проведены для городов, расположенных от 43° до 59° северной широты: Алматы, Владивосток, Усть­Каменогорск, Петропавловск, Омск, Казань, Москва и Санкт­Петербург. Представлены графики суммарного количества холода, получаемого за год и за отдельные месяцы, в зависимости от температуры излучающей поверхности. Установлено, что наибольшее количество холода за год может быть произведено в климатических условиях Омска, а наименьшее – в Алматы. Предложен способ оценки количества теплоты, отводимого от радиатора за счет конвективного теплообмена (на основе градусо­часов охлаждения). Представлены результаты расчета градусо­часов охлаждения за год для всех перечисленных городов. Далее приводятся графики, показывающие, какое количество часов в году температура воздуха в каждом из городов держится ниже заданной для охлаждения. При помощи этих графиков предполагается производить оценку рабочего времени холодильной системы в течение года. В летний период за счет эффективного излучения может быть получена температура хладоносителя не ниже 15...20 °C. В зимнее время ни в одном из рассмотренных городов невозможно использовать эффективное излучение для стабильного охлаждения до температуры ниже –10 °C.
Полученные данные могут быть использованы при проектировании систем охлаждения рассматриваемого типа, а также при проектировании традиционных холодильных машин, использующих естественное охлаждение (Free cooling).
Ключевые слова: эффективное излучение, ночное радиационное охлаждение, холодильная техника, альтернативные способы охлаждения, климат.
Список литературы
1. Атмосфера:  справочник / Под ред. Седунова Ю.С. – Ленинград: Гидрометеоиздат, 1991.
2. Гранев В.В., Гиндоян А.Г., Авдеев К.В. О температурных воздействиях на ограждающие конструкции зданий холодильников // Промышленное и гражданское строительство. 2009. № 11.
3. Зайцев А.В. Энергосберегающие технологии современной техники бытового и жилищно­коммунального назначения // Технико­технологические проблемы сервиса. 2010. № 3 (13).
4. Кондратьев К.Я. Актинометрия.– Ленинград: Гидрометеорологическое изд­во, 1965.
5. СНиП 23­01­99. Строительная климотология. Введено 2000­01­01. – М. : Изд­во стандартов, 2001.
6. Цой А.П., Грановский А.С., Бараненко А.В. Моделирование и математическая программа для расчета величины эффективного излучения // Вестник МАХ. 2014. № 1.
7. Цой А.П., Грановский А.С., Бараненко А.В., Эглит А.Я. Расчет величины эффективной холодопроизводительности холодильной системы, использующей охлаждающий эффект небосвода // Вестник МАХ. 2014. № 3.
8. Dobson R.T. Thermal Modeling of a Night Sky Radiation Cooling System. //J. Energy in Southern Africa. 2005. Vol. 16, № 2.
9. Shuo Zhang. Cooling performance of nocturnal radiative cooling combined with microencapsulated phase change material (MPCM) slurry storage [Text] / Shuo Zhang, JianleiNiu // Energy and Buildings. 2012. № 54.

Climate influence on the operation on refrigeration system using the effective radiation into space
Ph. D. A.P.Tsoy, teniz@bk.ru, A.S. Granovsky, D.A. Tsoy, Almaty Technological Universuty;
Doctor of Science A.V. Baranenko, baranenko@mail.ifmo.ru, ITMO University
Theoretically possible cooling capacity of an ideal refrigeration system using the effective radiation into space was calculated by two methods. The calculations were performed for the cities located from 43 ° to 59 ° north latitude: Almaty, Vladivostok, Ust­Kamenogorsk, Petropavlovsk, Omsk, Kazan, Moscow and St. Petersburg.
The graphs of the total amount of cold for the year and for some months depending on the temperature of the radiating surface are shown. It is found that the greatest amount of cold for the year can be produced in the climatic conditions of the city of Omsk, and the smallest in Almaty.
A method for estimating the amount of heat withdrawn from the radiator due to convective heat transfer through the cooling degree­hours is developed. The results of the calculation of the cooling degree­hours for the year for all of the above cities are presented. Also graphs in the article are showing how many hours per year the temperature in each of the cities is below given temperature. With the help of these graphs it is expected to make an assessment of the working time of the refrigeration system during the year. In the summer period due to effective radiation the coolant temperature can become not lower than 15...20 °C. In the winter, it is impossible to use the effective radiation for stable cooling to a temperature below –10 °C all reviewed cities.
The data obtained can be used in the design of cooling systems of the considered type, as well as in the standard refrigeration systems that use natural cooling (Free cooling).
Keywords: effective radiation, nocturnal radiative cooling, refrigeration, alternative methods of cooling, climate.
References
1. Atmosphere:  reference book / Edited by Sedunov Yu.S. – Leningrad: Gidrometeoizdat, 1991.
2. Granev V.V.,Gindoyan A.G., Avdeev K.V. About temperature impact on building envelopes of cold stores// Promyshlennoe I grazhdanskoe stroitelstvo. 2009. №11.
3. Zaytsev A.V. Energy saving technologies of modern engineering to domestic and housing and communal use. // Tekhiko­tekhnologicheskie problem servisa. 2010. №3 (13).
4. Kondratiev K.Ya. Actinometry – Leningrad: Gidrometeorologicheskoe izdatelstvo,1965.
5. SNiP 23­01­99. (Building specification and laws). Building Climatology. Introduced 2000­01­01. – M.: Izdatelstvo standartov, 2001.
6. Tsoy A.P., Granovskiy A.S., Baranenko A.V. Modeling and a mathematical program to calculate the values of effective radiation// Vestnik MAKH. 2014. №1.
7. Tsoy A.P., Granovskiy A.S., Baranenko A.V., Eglit A.Ya. Calculation of an effective refrigerating capacity value of a refrigerating system using the dome of sky cooling effect // Vestnik MAKH. 2014. №3.
8. Dobson R.T. Thermal Modeling of a Night Sky Radiation Cooling System. //J. Energy in Southern Africa. 2005. Vol. 16, № 2.
9. Shuo Zhang. Cooling performance of nocturnal radiative cooling combined with microencapsulated phase change material (MPCM) slurry storage [Text] / Shuo Zhang, JianleiNiu // Energy and Buildings. 2012. № 54.

Назад