Введение к работе
Актуальность темы. В паши дни человечество ежегодно потребляет приблизительно 2 »10-^ кДж энергии. .Сегодняшний темп потребления показывает, что это количество будет увеличиваться вдвое через каждые 1Ь~<Ю лет; Вместо с там, запаси энергии открытых до сих пор минеральных горючих материалов оценивают приблизительно на2Ъ лег.
Ограниченность запасов минерального топлива, бистро возрастающие потребности человечества в энергии заставляют искать новые энергетические источники. Одним из альтернативных источников, способным з больиинствз случаев.заменить минеральное топливо, является солнечная анергия.
С другой стороны в нашей стране при высоком уровне электро-фикации имеются обширные пустынные и полупустынные районы с налой плотностью населения и с большим количеством маломощных рассредоточенных потребителей, централизованное тепло- и электроснабжение которых на Ілшаіішуе перспективу нецелесообразно. 3 этих районах внедрение гелиотехнических устройств для тепло- и хладоснабжепия уде сейчас модет дать, существенный экономический эЭДэкт, будет способствовать экономии традиционного топлива, охране окружающей среды, і? настоянеє время уже созданы экспериментальные образцы таких устройств. Однако широкое их внедрение задерживается по целому 'ряду причин. И наиболее.существенным из них следует отнести отсутствие-надежных и афективних аккумуляторов тепла (холода), без которых невозможно решить проблему обеспечения круглосуточной бесперебойной работы гелиосистем, характеризуйлихся периодичностью поступления солнечной радиации на земле, ее нестабильностью и относительно малой плотность».
Цель работы.Цельв данной диссертационной.работы является разработка и исследование аккумуляторов теплоты на основе фазового перехода теплозккумулируядих материалов (ТАМ) л разработка элективной конструкции регенеративных компактных АНІ для систем солнечного отопления, что потребовало:
- ряссмотреть широкий класс фазовопероходных материалов из среды кристаллогидратов с болызой энергоемкость» на единицу веса, изучить их теплоризические и термодинамически? параметри; - аг.еперкмзнтально кссясдсиать совместимость кристаллогидратов с чэлккерными конструкционными материалами; _ <
-І, -
определить арок елулбы и оптимальную толщину стенок контейнеров из полицерішх материалов;
ааипсать катекатическуі* модель нестационарного сопряженного теплообмена с компактным аккумулятором фазового перехода С АЯ1 ) ;
пропасти числений/ расчет теплообмена в компактном АФП;
пронести ьксперимзитальние исследования теплообмена в А-Ы1 в процессе его зарядки и разрядки при широком изменении режимных параметров;
сопоставит» результати численного и физического экспериментального исследовании;
.- путем численного 'окспэримента вибрать оптимальные параметри теплового аккумулятора.. .
Научная новизна. Определены теплоти фазового перехода кристаллогидратов солей при различных температурах и концентрациях, в том числе и для моногидрата гидроокиси калия. Получеш результати экспериментальных исследований совместимости кристаллогидратов с полимер-i ными конструкционными материалами. Определены коь{>фициенты диффузии воды и углекислого газа через полимерные конструкционные материалы. Определены необходимые толщины стенки контейнера из полимерного материала для различных температурных режимов к времени работы AT, обеспечивающие работоспособность и сохранность состава ТАМ. Теоретически и експериментально исследован процесс нестационарного сопряженного теплообмена в комітаїстном АФП. Проведена оптимизация конструкций компактных аккумуляторов тепла на основе фазового перехода.
Практическая ценность .работы. Показана возможность применения
полимерных катери'алоіз в качестве конструкционного материала контей
неров кШ с ТАМ - кристаллогидратами солей. Разработана методика
инженерного расчета теплообмена в А$П, на основе которой проведена
оптимизация конструкции компактного АФП. Получены критериальные
зависимости для расчета теплообмена при фазовых переходных процес
сах и' АФП. ,
Апробация работы. Основное положения диссертационной работы 'доложены на научной конференции молодых ученых и специалистов Туркменистана "Научно-технический прогресс и-общество" (1936 г.), на научних семинарах отдела тепло- и хладосьабжения,'а-также на научных семинарах лаборатории жилищно-производственных гелиокомп-лексов НПО "СолиЦе" АН ТССР.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 работ и I статья находится в печати.
Структура я обьём работа. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы, списка принятых обозначений.и приложения; Основное содержание работы изложено на 172 страницах машинописного- текста, включая 37 рисунков, 14 таблиц. и. список литературы, содержаний 89 наименований, а также приложение на 22 страницах.