24.01.2018 07:19
Новости.
Просмотров всего: 31550; сегодня: 13.

Инженеры вуза модернизировали электротехнологический комплекс автономного теплоснабжения

Инженеры вуза модернизировали электротехнологический комплекс автономного теплоснабжения

Смоделированная установка проста в обслуживании и безопасна для окружающей среды.

Ученые из УрФУ (входит в СоюзМаш России) и Карагандинского государственного технического университета (КарГТУ) смоделировали работу электротехнологического комплекса для автономного теплоснабжения (ЭКАТ) и предложили способ его усовершенствования. Полученная установка, размеры которой составляют от 0,8×1×1 м до 1,5×2×2,5 м, может использоваться в автономных системах отопления, горячего водоснабжения и кондиционирования воздуха. Она не загрязняет окружающую среду, проста в обслуживании и позволяет потребителям самостоятельно задавать режим работы. Результаты исследования опубликованы в журнале Energy Procedia.

«Это один из возможных перспективных вариантов децентрализованного теплоснабжения на основе нетрадиционных источников энергии», — добавил один из авторов работы, профессор КарГТУ Иосиф Брейдо.

ЭКАТ преобразует электроэнергию сначала в механическую (давление жидкости под действием насосов), затем в энергию движущейся жидкости и, наконец, в тепловую. Авторы статьи сосредоточили свое внимание на этапе преобразования механической энергии в тепловую. Для того чтобы иметь возможность рассчитывать различные параметры работы такой системы, необходимо проводить множество измерений: температуры, давления, скорости движения жидкости. Математическая модель позволяет упростить и удешевить эту работу. Адекватность модели ученые проверили в процессе экспериментальных исследований электротехнологического комплекса.

Конструктивные узлы ЭКАТ предназначены для обеспечения циркуляции рабочей жидкости (воды) в замкнутом теплогенерирующем контуре. При этом в трубном реакторе в конструктивном элементе «Кавитатор» создается эффект кавитации (образования и схлопывания пузырьков газа в потоке жидкости), и, как следствие, наблюдается наибольший прирост температуры рабочей жидкости в контуре установки. Конструкция «Кавитатора» является ноу-хау исследователей и защищена патентами. Моделирование показало, что от 80 до 90 % потребляемой ЭКАТ электроэнергии переходит в тепловую.

На основе опытных измерений ученые составили 3D-модели движения рабочей жидкости внутри установки. Такие модели позволяют найти пограничные условия для решения физических и математических задач. При визуализации потоков жидкости использовались стандартные физические модели движения газов и жидкостей и сложные вычисления, касающиеся изменения температуры и переноса энергии. Модели позволяли задавать различные параметры: температуру, давление, скорость потока, свойства жидкости, начальную температуру установки. Сравнение рассчитанных показателей с результатами экспериментов подтвердило точность программы и ее пригодность для изучения движения жидкости и проектирования оборудования.

«Также в процессе экспериментальных исследований была поставлена и решена задача по оценке влияния скорости вращения частотно-регулируемого электропривода насосного агрегата как на эксплуатационные характеристики ЭКАТ, так и на энергозатраты при получении тепловой энергии, достаточной для комфортного автономного теплоснабжения и горячего водоснабжения жилых и офисных помещений», — рассказал соавтор работы, профессор кафедры электропривода УрФУ Анатолий Зюзев.

Полученные результаты позволили ученым предложить изменения конструкции ЭКАТа, которые сделают его более эффективным. В первую очередь эти усовершенствования касаются «Кавитатора» и вихревой трубы. Так, например, изменение размера лопастей «Турбины», расположенной перед «Кавитатором», с шести до восьми сантиметров позволяет добиться значительного увеличения интенсивности кавитации и, следовательно, повышения температуры.


Ньюсмейкер: Свердловское региональное отделение Союза машиностроителей России — 2490 публикаций
Поделиться:

Интересно:

Бизнес-форум «Мир возможностей» проходит в ОАЭ
23.04.2024 15:33 Мероприятия
Бизнес-форум «Мир возможностей» проходит в ОАЭ
В Дубае стартовал Международный бизнес-форум «Мир возможностей». За 2 дня (23 и 24 апреля) масштабное деловое событие объединит в Дубае лидеров российского и международного бизнеса для обсуждения сотрудничества в новых глобальных условиях. Форум — событие номер 1 для компаний и инвесторов...
В Петербурге установят памятник незрячим бойцам ВОВ
23.04.2024 13:26 Новости
В Петербурге установят памятник незрячим бойцам ВОВ
На рабочем совещании губернатора Александра Беглова с членами городского правительства принято решение об установке памятника «Слепой слухач – защитник неба блокадного Ленинграда». Монумент призван увековечить память незрячих бойцов ленинградской противовоздушной обороны в годы Великой...
Какие направления предпочитают российские туристы на майские праздники
23.04.2024 09:40 Аналитика
Какие направления предпочитают российские туристы на майские праздники
По предварительным оценкам аналитиков АТОР, порядка 75% поездок на майские праздники туристы совершат по России, а 25% – за рубеж. В России, при сохраняющемся лидерстве курортов Краснодарского края, туристы расширяют географию поездок, а вот в выездном туризме часть спроса с других направлений...
В Херсонской области для памятников и мемориалов создадут «паспорт»
22.04.2024 18:24 Новости
В Херсонской области для памятников и мемориалов создадут «паспорт»
Создать паспорта для каждого памятника и мемориала, в первую очередь посвященного Великой Отечественной войны, решили по итогам обсуждения реализации партпроекта. Об этом сообщает пресс-служба «Единой России». «Это позволит нам точно знать, сколько памятников в Херсонской области, в каком они...
Как заключить контракт при наличии разногласий рассказали эксперты
22.04.2024 17:39 Консультации
Как заключить контракт при наличии разногласий рассказали эксперты
Эксперты и общественные помощники Уполномоченного по защите прав предпринимателей в Московской области Владимира Головнёва делятся с бизнес-сообществом полезной информацией на актуальные темы. Общественный помощник Уполномоченного по государственным закупкам – Сергей Маковеев подготовил очередную...