Transportinės eutektikos šaldymo sistemos su R290 (propanas) šaldymo agentu tyrimas
| Autor: | Prakopavičius, Lukas |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Vaitkus, Liutauras |
| Jazyk: | litevština |
| Rok vydání: | 2019 |
| Předmět: | |
| Popis: | Šiame darbe analizuojama transportinė eutektinė šaldymo sistema su R290 šaldymo agentu. Eutektinėse šaldymo sistemose šilumai absorbuoti panaudojama fazinę būseną keičianti medžiaga - eutektinis skystis, įprastai laikomas eutektinėse plokštėse. R290 neturi ozono ardymo potencialo, o jo visuotinio atšilimo potencialas labai žemas, todėl tai yra ypač patrauklus šaldymo agentas atsižvelgiant į vis griežtėjančius aplinkosauginiu reikalavimus. Kita vertus, propanas yra degus ir priklauso A3 agentų grupei. Dėl šios priežasties galioja papildomi į sistemą leidžiamos pildyti dozės reikalavimai. Pagal IEC 60335-2-89, maksimali leidžiama degių šaldymo agentų dozė komercinėse sistemose šiuo metu yra 150g, tačiau numatoma šia ribą pakeisti į 500g. Būtent todėl šio darbo pagrindinis skaičiavimų tikslas – nustatyti tiriamosios eutektinės šaldymo sistemos maksimalią šaldymo agento dozę. Pritaikius matematinį modelį dvifaziam srautui panaudojant Premoli koreliaciją gauta, kad tiek nominaliomis, tiek maksimaliomis, kai aplinkos temperatūra lygi 38°C, sąlygomis, apskaičiuota preliminari šaldymo agento dozė viršija 500g ribą ir siekia 750g. Kaip alternatyva propanui buvo apskaičiuota ir sistema su propilenu (R1270) – gauti rezultatai panašūs propaninei sistemai. Taigi, tokiai sistemai reikalinga tolimesnė dozės optimizacija. Taip pat analizuojant sistemą atlikti ir atsišaldymo bei elektros energijos suvartojimo bandymai. Gauta, kad sistema −20°C iki −33°C atsišaldo per 4,5 val. Atitinkamai, kai aplinkos temperatūra yra 20°C, šiam atsišaldymo laikui pasiekti sunaudojama beveik 6 kWh elektros energijos. In this paper, eutectic transport refrigeration system with R290 (propane) is analyzed. In eutectic refrigeration systems phase-change material (eutectic liquid) is used to absorb heat from the refrigerated compartment. Due to the fact that propane has almost no global warming potential and no ozone depletion potential, it is held in high regard when the ever more demanding environmental requirements are considered. On the other hand, propane and other hydrocarbon refrigerants are flammable and considered to be class A3 refrigerants. For this reason, additional requirements and safety regulations are put into effect which mainly limit the allowed refrigerant charge in the system. According to IEC 60335-2-89, the maximum allowed hydrocarbon refrigerant charge in a commercial refrigeration system currently is 150g, though this limit is expected to rise to 500g soon. The main aim of the calculations provided in this paper is to determine whether the analyzed transport propane refrigeration system can meet these requirements. To achieve this, a mathematical model for two- phase flow with Premoli correlation for slip ratio was used. The results showed that regardless of ambient temperature, the charge in the system exceeds the 500g limit and is close to 750g. As an alternative to propane, propylene was also analyzed – results were similar to propane. This means that these systems need further charge optimization. In addition to charge calculations, experiments to determine pull-down times and energy consumption were also carried out. The results showed, that the propane system can perform a pull-down from −20°C to −33°C in 4.5 hours and consume almost 6 kWh of electricity (when the ambient temperature is equal to 20°C). |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|