Metodyka sterowania hybrydowym sprężarkowo-sorpcyjnym obiegiem chłodniczym

• Autorzy: Cyklis P. , Duda R.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rm.2014.18

Warianty tytułu

EN

Methodology of the hybrid adsorption-compression refrigeration cycle control

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wymagania dotyczące użycia przyjaznych dla środowiska czynników chłodniczych promują zastosowanie CO2 i wody jako czynników roboczych. Oba rozwiązania posiadają wady, będące wynikiem ograniczeń dla maksymalnej temperatury CO2 i dolnej granicy temperatury dla wody. Można tego uniknąć przez zastosowanie hybrydowego adsorpcyjno-sprężarkowego systemu chłodniczego, w którym woda jest cieczą roboczą w cyklu adsorpcyjnym, który zaś stosuje się w celu ochłodzenia skraplacza CO2 w cyklu sprężarkowym. Proces adsorpcji jest zasilany energią niskotemperaturową z odnawialnego źródła ciepła, taką jak kolektory słoneczne lub poprzez inne źródła ciepła odpadowego. Rozwiązanie takie to nasz własny pomysł i nie odnotowano go w żadnym innym źródle literatury. Natomiast różne warunki otoczenia przez cały rok wymagają specjalnie zaprojektowanych procedur sterowania i rozwiązań automatyki. Algorytm sterujący musi kontrolować działanie dodatnich i ujemnych źródeł ciepła, zawory, pompy, wentylatory i pracę układu sprężarkowego. W algorytmie tym temperatura otoczenia i warunki słoneczne lub z innego źródła ciepła na przykład odpadowego muszą być wprowadzone jako jego parametry, biorąc pod uwagę działanie obiegów w celu osiągnięcia maksymalnej wydajności całego systemu. Zapotrzebowanie na zimno powinno być wzięte pod uwagę zarówno pod względem mocy chłodniczej jak i temperatury.

EN

The requirements for environmental friendly refrigerants promote the application of CO2 and water as working fluids. Both solutions have disadvantages, which arethe result of high temperature limit for CO2 and low temperature limit for water. This can be avoided by application of the hybrid adsorption-compression system, where water is the working fluid in the adsorption cycle which is used to cool down the CO2 condenser on compression cycle. The adsorption process is powered bylow temperature energy from renewable heat source such as solar collectors or other waste heat sources. This solution is our own conception and it isnot reported in any other literature sources. The different ambient conditions over the year require specially designed control procedures and automation system solutions. The algorithm has to control both positive and negative heat sources operations, valves, pumps, fans and compressor operation. In this control algorithm the ambient temperature and solar conditions or other waste heat sources have to be introduced as itsparameters, considering cycle operation to achieve maximum efficiency of the whole system. The demand for cold has to be considered for both refrigeration power and temperature.

Słowa kluczowe

PL

hybrydowy adsorpcyjno-sprężarkowy system chłodniczy; sterowanie

EN

hybrid adsorption-compression refrigeration system; control

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 86 [290], nr 2
• Strony: 165--174
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab., rys., wykr.

Twórcy

autor

Cyklis P.

• Politechnika Krakowska, al. Jana Pawła II 37, 31-864 Kraków

autor

Duda R.

• Politechnika Krakowska, al. Jana Pawła II 37, 31-864 Kraków

Bibliografia

• 1. Bhattacharyya S., Garai A., Sarkar J.: Thermodynamic analysis and optimization of a novel N2O-CO2 cascade system for refrigeration and heating, Int. J. Refrigeration, 32 (2009) 1077-1084.
• 2. Cecchinato L., Corradi M.: Transcritical carbon dioxide small commercial cooling applications analysis,Int. J. Refrigeration, 34 (2012) 50-62.
• 3. Cimsit C., Ozturk I.: Analysis of compressionabsorption cascade refrigeration cycles, Appl. Thermal Eng., 40 (2012) 311-317.
• 4. Cyklis P., Kantor R.: Concept of hybridadsorption-compressionrefrigeration system, Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej, Poznań 2011.
• 5. Cyklis P., Kantor R., Górski B., Ryncarz T.: Hybrydowe sorpcyjno-sprężarkowe systemy ziębnicze. Część III - Wyniki badań systemu, Technika Chłodnicza Klimatyzacyjna, 203 (2013) 14-19.
• 6. da Silva A., PedoneBandarraFilho E., Heleno Pontes Antunes A.: Comparison of a R744 cascade refrigeration system with R404A and R22 conventional systems for supermarkets. Appl. Thermal Eng., 41 (2012) 30-35.
• 7. Desideri U., Proietti S., Sdringola P.: Solar-powered cooling systems: Technical and economic analysis on industrial refrigeration and air-conditioning applications, Appl. Energy, 86 (2009) 1376-1386.
• 8. Fernandez-Seara J., Sieres J., Va´zquez M.: Compression-absorption cascade refrigeration system,Appl. Thermal Eng., 26 (2006) 502-512.
• 9. Ge Y., Tassou S.: Control optimisation of CO2 cycles for medium temperature retail food refrigeration systems,Int. J. Refrigeration, 32 (2009) 1376-1388.
• 10. Girottoa S., Minettoa S., Neksa P.: Commercial refrigeration system using CO2 as the refrigerant,Int. J. Refrigeration, 27 (2004) 717-723.
• 11. Getu H., Bansal P.: Thermodynamic analysis of an R744-R717 cascade refrigeration system,Int. J. Refrigeration, 31 (2008) 45-54.
• 12. Labus J., Bruno J., Coronas A.: Performance analysis of small capacity absorption chillers by using different modeling methods,Appl. Thermal Eng., 58 (2013) 305-313.
• 13. Pearson A.: Carbon dioxide-new uses for an old refrigerant,Int. J. Refrigeration, 28 (2005) 1140-1148.
• 14. Sekret R., Turski M.: Research on an adsorption cooling system supplied by solar energy, Energy Buildings, 51 (2012) 15-20.
• 15. Wang L., Ma A., Tan Y., Cui X., Cui H.: Study on solar-assisted cascade refrigeration system, Energy Procedia, 16 (2002) 1503-1509.