Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Selection of media for compressor high-temperature air heat pump

Kuczyński W., Charun H., Bohdal T.

Instal

|

2017

|

nr 1

26--33

EN

The paper presents an analysis of the selection of a medium for the high temperature air compressor heat pump. In the recent years, there has been an increasing interest and demand for heating systems based on the use of high-temperature compressor heat pumps where the bottom heat source is ambient air. The temperature of the energy carrier that feeds the upper source may amount to 85÷ 900C, and in industrial versions it may exceed even as much as 1200C. In the realization of the anti-clockwise circulation of the heat pump, a refrigerant is required. In the light of the current international law concerning meeting environmental criteria, which is aimed at an elimination of fluorinated greenhouse gases, the choice of the refrigerant is an essential issue in the design and operation. The current legal regulations in this area were presented. The present and prospective potential to use natural and synthetic refrigerants in high temperature pumps was discussed. Emphasis was placed on the search for new, environment-friendly refrigerants which are marked with the DR symbol and can be used in these installations.

PL

W artykule przedstawiono analizę doboru czynników roboczych dla sprężarkowych wysokotemperaturowych powietrznych pomp ciepła. W ostatnich latach nastąpił wzrost zainteresowania i zapotrzebowania na systemy grzewcze oparte na wykorzystaniu wysokotemperaturowych, sprężarkowych pomp ciepła, w których dolnym źródłem ciepła jest powietrze atmosferyczne. Temperatura nośnika ciepła zasilającego górne źródło może wynosić 85÷ 90oC, a w wykonaniu przemysłowym przekraczać nawet 120oC. W realizacji obiegu lewobieżnego pompy ciepła występuje czynnik chłodniczy. Wobec aktualnych postanowień międzynarodowych w zakresie spełnienia kryteriów ekologicznych, prowadzących do wyeliminowania fluorowanych gazów cieplarnianych, wybór rodzaju czynnika jest ważnym problemem projektowym i eksploatacyjnym. Przedstawiono obowiązujące przepisy prawne w tym obszarze oraz wskazano na aktualne i perspektywiczne możliwości stosowania czynników chłodniczych naturalnych i syntetycznych w pompach wysokotemperaturowych. Zwrócono uwagę na poszukiwanie nowych, proekologicznych czynników obecnie oznaczanych symbolem DR, które mogą znaleźć zastosowanie w takich urządzeniach.

2

Organiczny obieg ORC, jego modyfikacje i zastosowania Część 1- Obieg klasyczny ORC oraz jego modyfikacje z czynnikami binarnymi

Charun H., Kuczyński W.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2017

|

R.52, nr 7-8

14--23

PL

W dwóch częściach artykułu przedstawiono zarys aktualnego stanu wiedzy w zakresie podstaw teoretycznych i praktycznego zastosowania organicznego, klasycznego obiegu ORC oraz modyfikacji obiegów powstałych na jego bazie. Omówiono różnice między obiegiem Clausiusa -Rankine’a stosowanym jako obieg porównawczy klasycznych elektrowni parowych kondensacyjnych. Zastosowanie czynników niskowrzących w obiegach organicznych ORC pozwala na wykorzystanie niskotemperaturowych źródeł ciepła, co powoduje wzrost możliwości ich wykonania w urządzeniach realizujących zasady kogeneracji, trigeneracji oraz poligeneracji, zwłaszcza w układach średnio- i małoskalowych generacji rozproszonej. Niska sprawność tego typu obiegów jest ich niewątpliwą wadą. W części 1. przedstawiono podstawy termodynamiczne klasycznego obiegu porównawczego ORC, a także stosowane metody tradycyjne podwyższania jego sprawności. Zwrócono szczególną uwagę na możliwości wzrostu efektywności obiegu ORC przez jego modyfikacje. Wśród nich istotne miejsce zajmuje obieg Kaliny, który jest na ogół znany z jego dodatkowymi uzupełnieniami w postaci członu absorpcyjnego. Omówiono w zarysie nowe, prezentowane w literaturze modyfikacje ORC w postaci obiegów: Maloney’a i Robertsona, Uehary i Goswami. Podano zasady stosowania obiegów kombinowanych. W części 2. artykułu, która będzie opublikowana w następnym wydaniu Chłodnictwa, omówiono perspektywiczną ofertę doskonalenia obiegów powstałych na bazie klasycznego układu ORC w postaci obiegów typu OFC ( Organic Flash Cycles), w szczególności TFC (Trilateral Flash Cycle) oraz PEC (Partially Evaporating Cycle), które mają ogromne potencjalne możliwości szerokiego wprowadzenia do układów kogeneracyjnych i trigeneracyjnych w obszarze generacji rozproszonej. Zwrócono uwagę na korzyści, które można osiągnąć stosując obiegi OFC, a także trudności konstrukcyjne elementów realizujących te obiegi.

EN

The article consist of two parts that cover current knowledge concerning theoretical background and practical applications of classical organic ORC cycle as well as other cycles based on the ORC. It describes differences between Clausius-Rankine cycle used as a reference for classic steam-driven power plants. Use of low-boiling working fluids in organic ORC cycle allows to make use of low-temperature heat sources. It broadens the scope of its application with devices for co-generation, tri-generation and poligeneration, especially the mid- and small-scale distributed generation. Low efficiency is of course a disadvantage of those cycles. Part 1 presents theoretical background of classic reference ORC as well as traditional methods used in practice for efficiency improvement. Special attention was paid to possible efficiency improvements by modifying the ORC cycle. Among them, there is the Kalina cycle, well known for its additional absorption part. New modifications like Maloney-Robertson, Uehary and Goswami cycles as well as generals rules for combined cycles were also briefly described in this part. Part 2 of this paper (will be published in the next issue of Chłodnictwo) covers future improvements of the ORC based cycles like the OFC (Organic Flash Cycles), especially the TFC (Trilateral Flash Cycle) and PEC (Partially Evaporating Cycle), that exhibit a huge potential for application in distributed co-generation and tri-generation. Special attention was paid to potential benefits from the OFC cycles and difficulties encountered during designing the parts that perform those cycles.

3

Organiczny obieg ORC, jego modyfikacje i zastosowania. Część 2: Wybrane zagadnienia obiegów termodynamicznych typu OFC (TLC)

Charun H., Kuczyński W.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2017

|

R.52, nr 9-10

2--6

PL

W dwóch częściach artykułu przedstawiono zarys aktualnego stanu wiedzy w zakresie podstaw teoretycznych i praktycznego zastosowania organicznego, klasycznego obiegu ORC oraz modyfikacji obiegów powstałych na jego bazie. Omówiono różnice między obiegiem Clausiusa -Rankine'a stosowanym jako obieg porównawczy klasycznych elektrowni parowych kondensacyjnych. Zastosowanie czynników niskowrzących w obiegach organicznych ORC pozwala na wykorzystanie niskotemperaturowych źródeł ciepła, co powoduje wzrost możliwości ich wykonania w urządzeniach realizujących zasady kogeneracji, trigeneracji oraz poligeneracji, zwłaszcza w układach średnio- i małoskalowych generacji rozproszonej. Niska sprawność tego typu obiegów jest ich niewątpliwą wadą. W części 1. przedstawiono podstawy termodynamiczne klasycznego obiegu porównawczego ORC, a także stosowane metody tradycyjne podwyższania jego sprawności. Zwrócono szczególną uwagę na możliwości wzrostu efektywności obiegu ORC przez jego modyfikacje. Wśród nich istotne miejsce zajmuje obieg Kaliny, który jest na ogół znany z jego dodatkowymi uzupełnieniami w postaci członu absorpcyjnego. Omówiono w zarysie nowe, prezentowane w literaturze modyfikacje ORC w postaci obiegów: Maloney'a i Robertsona, Uehary i Goswami, Podano zasady stosowania obiegów kombinowanych. W części 2. artykułu, która będzie opublikowana w następnym wydaniu Chłodnictwa, omówiono perspektywiczną ofertę doskonalenia obiegów powstałych na bazie klasycznego układu ORC w postaci obiegów typu OFC (Organie Flash Cycles), w szczególności TFC (Trilateral Flash Cycle) oraz PEC (Partially Evaporating Cycle), które mają ogromne potencjalne możliwości szerokiego wprowadzenia do układów kogeneracyjnych i tri-generacyjnych w obszarze generacji rozproszonej. Zwrócono uwagę na korzyści, które można osiągnąć stosując obiegi OFC, a także trudności konstrukcyjne elementów realizujących te obiegi.

EN

The article consist of two parts that cover current knowledge concerning theoretical background and practical applications of classical organic ORC cycle as well as other cycles based on the ORC. It describes differences between Clausius-Rankine cycle used as a reference for classic steam-driven power plants. Use of low-boiling working fluids in organic ORC cycle allows to make use of low-temperature heat sources. It broadens the scope of its application with devices for co-generation, tri-generation and poligeneration, especially the mid- and small-scale distributed generation. Low efficiency is of course a disadvantage of those cycles. Part 1 presents theoretical background of classic reference ORC as well as traditional methods used in practice for efficiency improvement Special attention was paid to possible efficiency improvements by modifying the ORC cycle. Among them, there is the Kalina cycle, well known for its additional absorption port. New modifications like Maloney-Robertson, Uehary and Goswami cycles as well as generals rules for combined cycles were also briefly described in this port. Part 2 of this paper (will be published in the next issue of Chłodnictwo) covers future improvements of the ORC based cycles like the OFC (Organic Flash Cycles), especially the TFC (Trilateral Flash Cycle] and PEC (Partially Evaporating Cycle), that exhibit a huge potential for application in distributed co-generation and trigeneration. Special attention was paid to potential benefits from the OFC cycles and difficulties encountered during designing the parts that perform those cycles.

4

Effect of the inclination angle of the condenser on the heat transfer coefficient value - experimental study

Charun H., Czapp M., Czapp S., Orłowska M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2016

|

z. 88 [293], nr 4

307--314

EN

Considering problem of the condensation of the refrigerant in a flow inside channel, the attention should be paid to the shape of its cross-section, the hydraulic diameter, the channel length as well as the orientation of the channel axis in space (horizontal, vertical, inclined). This paper presents an experimental study concerning the effect of the inclination angle of the condenser with a single coil pipe on the heat transfer coefficient value. In the laboratory test the air-cooled condenser with R410A refrigerant has been investigated. The results of test have proved that during the condensation in a single inclined pipe channel there is a specific value of the inclination angle at which the highest value of the heat transfer coefficient is obtained.

PL

Analizując skraplanie czynnika chłodniczego przepływającego wewnątrz kanału, trzeba zwrócić uwagę na kształt jego przekroju poprzecznego, średnicę hydrauliczną i długość kanału, a tak że usytuowanie przestrzenne osi kanału (poziome, pionowe, nachylone). W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych wpływu kąta nachylenia skraplacza jednowężownicowego na wartość współczynnika przejmowania ciepła. Badano skraplacz z czynnikiem chłodniczym R410A, chłodzony powietrzem. Wyniki badań potwierdziły, że istnieje optymalny kąt nachylenia tego rodzaju skraplacza, dla którego osiąga się największą wartość współczynnika przejmowania ciepła.

5

Zarys aktualnego stanu wiedzy w zakresie powietrznych wysokotemperaturowych pomp ciepła

Bohdal T., Charun H., Kuczyński W.

Chłodnictwo i Klimatyzacja

|

2016

|

nr 3

40--45

PL

W artykule przedstawiono przegląd najważniejszych problemów, związanych z projektowaniem, doborem i eksploatacją współczesnych powietrznych, wysokotemperaturowych pomp ciepła typu powietrze/woda. Zwrócono uwagę na takie zagadnienia, jak: defi nicja pompy ciepła, określenie udziału pompy ciepła w poborze energii ze źródeł odnawialnych (OZE), preferencje w doborze obiegu porównawczego dla pomp wysokotemperaturowych oraz, aktualny obecnie, problem wyboru czynników chłodniczych stosowanych w tych pompach.

6

Condensation of refrigerant R407C in multiport minichannel section

Bohdal T., Charun H., Sikora M.

Archives of Thermodynamics

|

2016

|

Vol. 37, no. 4

3--18

EN

Analysis of the state of-the-art in research of refrigerant condensation in miniature heat exchangers, so-called multiports, was made. Results of refrigerant R407C condensation in a mini condenser made in the form of two bundles of tubular minichannels from stainless steel with an inside diameter 0.64 mm and length 100 mm have been presented. Two exchangers consisted of four minichannels and 8 minichannels have been investigated. The values of average heat transfer coefficient and frictional pressure drops throughout the condensation process were designated. The impact of the vapor quality of refrigerant and the mass flux density on the intensity of heat transfer and flow resistance were illustrated. A comparative analysis of test results for various refrigerants in both mini heat exchangers were made.

7

Wybrane aspekty prawno-techniczne i ekologiczne stosowania sprężarkowych pomp ciepła

Bohdal T., Charun H., Sikora M.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2015

|

Tom 17, cz. 1

461--484

EN

Destructive impact of chlorofluorocarbons refrigerants (CFCs), especially R12 and R22, on the environment (creation of the ozone hole and the greenhouse effect) led to their withdrawal from use in refrigeration and heat pumps. Due to the high global warming potential (GWP=1300) also widely used R134a refrigerant will be withdrawn from use from 2017. Ongoing search for environmentally friendly alternatives refrigerants among which are listed the refrigerants from the R1234 group – especially R1234yf. In previous publications of various authors, was analyzed the use of this refrigerant in refrigeration. The authors have made an attempt on the possibility of the application of this refrigerant in the compressor, steam heat pumps. Made comparative calculations indicate that implementation of this substitute is possible in a limited scope resulting from the reduction of the heating capacity outputted to the upper source.

8

Analiza wyboru czynników roboczych dla sprężarkowych, wysokotemperaturowych powietrznych pomp ciepła

Bohdal T., Charun H., Kuczyński W.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2015

|

R. 50, nr 9

24--32

PL

W ostatnich latach nastąpił wzrost zainteresowania i zapotrzebowania na systemy grzewcze oparte na wykorzystaniu wysokotemperaturowych, sprężarkowych pomp depta, w których dolnym źródłem ciepła jest powietrze atmosferyczne. Temperatura nośnika energii zasilającego górne źródło może wynosić 85°÷ 90° C, a w wykonaniu przemysłowym przekraczać nawet 120°C. W realizacji obiegu lewobieżnego pompy ciepła występuje czynnik chłodniczy. Wobec aktualnych postanowień międzynarodowych w zakresie spełnienia kryteriów ekologicznych, prowadzących do wyeliminowania fluorowanych gazów cieplarnianych wybór rodzaju czynnika jest ważnym problemem projektowym i eksploatacyjnym. Przedstawiono obowiązujące przepisy prawne w tym obszarze oraz wskazano no aktualne i perspektywiczne możliwości stosowania czynników chłodniczych naturalnych i syntetycznych w pompach wysokotemperaturowych. Zwrócono uwagę na poszukiwanie nowych, proekologicznych czynników obecnie oznaczanych symbolem DR, które mogą znaleźć zastosowanie w takich urządzeniach.

EN

In the recent years, there has been an increasing interest and demand for heating systems based on the use of high-temperature compressor heat pumps where the bottom heat source is ambient air. The temperature of the energy carrier that feeds the upper source may amount to 85°÷ 90° C, and in industrial versions it may exceed even as much as 120°C. In the realization of the anti-clockwise circulation of the heat pump, there is a refrigerant. In the light of the current international law concerning meeting environmental criteria, which are aimed at an elimination of fluorinated greenhouse gases. The choice of the refrigerant is an essential issue for the design and operation. The current legal regulations in this area were presented. The present and prospective potential to use natural and synthetic refrigerants in high temperature pumps were discussed. Emphasis was placed on the search for new, environment-friendly refrigerants which are marked with the DR symbol and can be used in these installations.

9

Analiza doboru obiegu termodynamicznego w sprężarkowych powietrznych pompach ciepłą (cz.2)

Bohdal T., Charun H., Kuczyński W.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2015

|

R. 50, nr 10-11

44--52

PL

W artykule przedstawiono przegląd podstawowych problemów dotyczących współczesnych sprężarkowych pomp ciepła w zakresie obliczeniowych kryteriów doboru obiegu porównawczego. Wskazano aktualne trendy i kierunki rozwoju, zwłaszcza powietrznych, wysokotemperaturowych pomp ciepła. W części 2, opublikowanej w wydaniu Chłodnictwa nr 9/2015, przedstawiono przegląd wybranych metod modernizacyjnych obiegu dwustopniowego pozwalających na uzyskanie układów tzw. quasidwustopniowych sprężarkowych pomp ciepła. Zwrócono uwagę na istotne problemy obliczeniowe w projektowaniu kaskadowych obiegów porównawczych pomp ciepła, a w szczególności na metodykę określania temperatury międzystopniowej w obiegu kaskadowym.

EN

The present article contains a review of the basic issues related to current compressor heat pumps regarding computational comparative cycle selection criteria. The current trends and directions of development were indicated of high temperature air heat pumps. In part 2, published in Chłodnictwo 9/2015, a review was provided of selected modernization methods of the two-stage cycle that permit one to obtain the systems of the so-called quasi two-stage compressor heat pumps. Emphasis was placed on substantial computational problems in designing cascade comparative cycles of heat pumps and the methodology to determine the inter-stage temperature in the cascade cycle in particular.

10

Analiza doboru obiegu termodynamicznego w sprężarkowych powietrznych pompach ciepła (część 1)

Bohdal T., Charun H., Kuczyński W.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2015

|

R. 50, nr 9

6--11

PL

W artykule przedstawiono przegląd podstawowych problemów dotyczących współczesnych sprężarkowych pomp ciepła w zakresie obliczeniowych kryteriów doboru obiegu porównawczego, Wskazano aktualne trendy i kierunki rozwoju, zwłaszcza powietrznych, wysokotemperaturowych pomp ciepła. Zwrócono uwagą na projektowanie obiegów współczesnych wysokotemperaturowych pomp ciepła sprężarkowych powietrznych przedstawiając możliwości zastosowania obiegów dwustopniowych oraz kaskadowych. Wskazano na trudności obliczeniowe temperatury międzystopniowej w kaskadowym obiegu z dwoma różnymi czynnikami chłodniczymi. Uwzględniono w rozważaniach nowoczesne, zmodyfikowane rozwiązania konstrukcyjne sprężarek chłodniczych spiralnych oraz możliwości zastosowania proekologicznych przyszłościowych czynników chłodniczych.

EN

The present article contains a review of the basic issues related to current compressor heat pumps regarding computational comparative cycle selection criteria. The current trends and directions of development were indicated of high temperature air heat pumps. Emphasis was placed on the designing of the cycles of modern high temperature compressor air heat pumps. The potential was discussed of the use of two-stage cycles and cascade cycles. Computational difficulties were referred to related to inter-stage temperature in the cascade cycle with two different refrigerants. The discussions covered state-of-the-art modified design solutions of spiral refrigeration compressors and the possibilities to use environment friendly prospective refrigerants.

11

Wpływ nanocząstek na właściwości nanopłynów chłodniczych oraz intensywność wymiany ciepła

Charun H., Dutkowski K., Marciniak L.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2014

|

R. 49, nr 3

2--6

PL

W artykule przedstawiono przegląd aktualnego stanu wiedzy w zakresie właściwości nanopłynów chłodniczych. Analiza dotyczy zarówno wpływu nanocząstek na właściwości termodynamiczne nanopłynów chłodniczych, jak i na intensywność wymiany ciepła. Na podstawie wyników badań rożnych autorów stwierdzono, że wzrost stężenia nanocząstek zawieszonych w cieczy bazowej - czynniku chłodniczym - wpływa znacząco na wzrost wymiany ciepła. Podane przykłady wskazują na wzrost wartości współczynnika przejmowania (wnikania) ciepła nanopłynów chłodniczych w warunkach ich wrzenia w objętości jak i w przepływie. Podkreślono konieczność prowadzenia dalszych intensywnych badań eksperymentalnych i teoretycznych z nanopłynami chłodniczymi.

EN

An overview of the current state of knowledge on nanorefrigerant properties in this article is presented. The analysis applies the impact of nanoparticles on the thermodynamic properties of nanorefrigerant and their influence on heat transfer intensity. Based on the results of various authors it was found that the increase in the concentration of nanoparticles suspended in a base liquid - refrigerant - increase significantly the heat transfer. Presented examples pointed the increase of the nanorefrigerant heat transfer coefficient under their pool boiling and flow boiling. The need for further intensive experimental and theoretical research on nanorefrigerants properties is stressed.

12

Badania cieplne skraplania czynnika chłodniczego R410A w minikanałąch rurowych

Bohdal T., Charun H., Widomska K.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2014

|

R. 49, nr 1

12--15

PL

Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych wymiany ciepła podczas skraplania wysokociśnieniowego czynnika chłodniczego R410A w minikanałach rurowych o średnicy wewnętrznej d = 0,31÷3,30 mm. Określono wartości średnie i lokalne współczynnika przejmował, ciepła w całym zakresie skraplania (x = 1÷0). Uzyskane wyniki badań eksperymentalnych pozwoliły na opracowanie charakterystyk cieplnych w postaci zależności współczynnika przejmowania ciepła a czynnika R410A od średnicy wewnętrznej minikanału d, stopnia suchości x i gęstości strumienia masy G. Wyniki badań własnych porównano z zależnościami obliczeniowymi zaproponowanymi przez innych autorów. Sporządzono własną korelacje do obliczenie współczynnika przejmowania ciepła czynnika R410A, sprawdzoną wcześniej dla czynników R134a, R404A i R407C, zgodną z wynikami badań w zakresie ±25%.

EN

The results of heat transfer experimental research on the high pressure refrigerant R4I0A condensation in pipe minichannels with an internal diameter d = 0,31÷3,30 mm are presented. The average and local values of heat transfer coefficient over the whole range of vapor quality (x = 1 ÷ 0) are defined. The results of experimental studies led to the development the thermal characteristics in form of dependence of refrigerant R410A heat transfer coefficient a on minichannel internal diameter d, the vapor quality x and mass flux density G. The investigation results were compared with calculation results from correlations proposed by other authors. The own correlation for R410A refrigerant heat transfer calculation is proposed, this correlation was checked before for R134a, R404A and R407C refrigerants. The calculation results are consisted with the investigation results of a range about ± 25%.

13

Możliwość zastosowania nanopłynów jako nośników ciepła w obiegach chłodniczych i klimatyzacyjnych

Charun H., Dutkowski K., Marciniak L.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2013

|

R. 48, nr 12

4--10

PL

Przedstawiono aktualny stan wiedzy w zakresie stosowania nanopłynów w układach wymiany ciepła. Nanopłyny dziełu swoim nietypowym właściwościom, zwłaszcza przewodnictwu cieplnemu, są nowym typem nośnika ciepła stanowiącym alternatywę dla klasycznych, dotychczas stosowanych nośników. Opisano metody przygotowania nanopłynów, od których zależą ich właściwości. Szczególną uwagę poświęcono metodom zmierzającym do zapewnienia stabilności nanopłynów na bazie wody, glikolu i czynników chłodniczych. Wykazano, że kontynuowane badania nad właściwościami nanopłynów zmierzają do wyeliminowania ich wad, a w szczególności zmniejszenia tendencji do sedymentacji i agregacji.

EN

The current state of knowledge regarding the use of nanofluid as a working fluid in heat exchangers is presented. Nanofluids due to their unusual properties, especially thermal conductivity, are a new type of heat transfer medium constitutes an alternative to classical media. Methods for nanofluid preparation, on which nanofluid properties depends, are described. Particular attention is given to methods to ensure the stability of water-, glycol- and refrigerant- based nanofluids. It has been shown that continued research on nanofluids characteristics seek to eliminate their disadvantages, in particular, to reduce the sedimentation and aggregation tendency.

14

Eksperymentalne charakterystyki cieplno-przepływowe skraplania roztworów zeotropowych w kanałach konwencjonalnych i minikanałach

Bohdal T., Charun H., Sikora M.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2013

|

R. 48, nr 6

14--19

PL

W artykule przedstawiono przegląd wybranych charakterystyk cieplno-przepływowych skraplania roztworów zeotropowych: R404A, R407C i R410A oraz czynników jednoskładnikowych R12, R32, R134a, opublikowane w literaturze przez różnych autorów. Stwierdzono rozbieżności dotyczące wartości współczynnika przejmowania ciepła i spadku ciśnienia podczas skraplania w kanałach konwencjonalnych i minikanałach niektórych roztworów zeotropowych. Z analizy charakterystyk skraplania wynika, że roztwór R4I0A wykazuje najlepsze właściwości w procesie skraplania w zakresie współczynnika przejmowania ciepła i oporów przepływu. Może być zalecany, jako zamiennik R22.

EN

This article contains a review of selected heat and flow characteristics of the zeotropic mixtures: R404A, R407C and R410A condensation and homogeneous refrigerants: R12, R32, R134a, which are published by various authors. Differences were found in relation to the value of the heat transfer coefficient and the pressure drop during the condensation of some zeotropic mixtures in conventional and mini channels. Based on an analysis of the condensation characteristics, it is evident that the R410A mixture exhibits the best properties in the condensation process concerning the heat transfer coefficient and flow resistances. It can be recommended as an R22refrigerant substitute.

15

Efekty cieplne skraplania chłodniczych roztworów zeotropowych w kanałach wymienników ciepła

Bohdal T., Charun H.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2013

|

R. 48, nr 5

2-8

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę porównawcza skraplania jednorodnego czynnika chłodniczego i roztworu zeotropowego takich czynników. Wskazano na różnice w mechanizmie skraplania w obu przypadkach. Wobec wycofania freonu R22, mieszaniny zeotropowe są potencjalnymi jego zamiennikami. Podany przegląd literatury ilustruje rozwój metod określania współczynnika przejmowania ciepła podczas skraplania roztworów azeotropowych w kanałach konwencjonalnych i w minikanałach. Stwierdzono, że następuje ewolucyjna modyfikacja w budowie nowych, bardziej precyzyjnych korelacji. Wynika stad konieczność prowadzenia dalszych prac teoretycznych i eksperymentalnych w tym zakresie.

EN

The present article covers comparative characteristic of homogeneous refrigerant condensation and a zetropic mixture of such refrigerants. Differences were indicated in relation to the condensation mechanism in both cases. As R22 freon has been phased out, zeotropic mixtures arę potential alternatives for this refrigerant. A literature review provided serves the purpose to illustrate the development of a method to determine the heat transfer coeffient during the condensation of azeotrope solutions in conventional channels and in minichannels. It was established that there occurs an evolutionary modification in the construction of new, more precise correlations. It follows that there is a need to conduct further theoretical and experimental investigations in this area.

16

Wymiana ciepła w miniskraplaczach chłodniczych

Bohdal T., Charun H., Sikora M., Flis M., Jurek T.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2012

|

R. 47, nr 3

10-16

PL

Przeprowadzono analizę stanu wiedzy w zakresie badań skraplania czynników chłodniczych w miniwymiennikach ciepła, tzw. multiportach. Wskazano kierunki dalszych badań w tym zakresie. Przedstawiono wyniki badań własnych skraplania czynników chłodniczych R134a, R404A i R407C w miniskraplaczach wykonanych w postaci dwóch pęczków minikanałów rurowych wykonanych ze stali nierdzewnej o średnicy wewnętrznej d - 0,64 mm i długości L = 100 mm. Wymiennik MULTI-4 składał się z 4 minikanałów, a MULTI-8 zawierał 8 minikanałów. Wyznaczono wartości średnie współczynnika przejmowania ciepła w całym procesie skraplania (x = 1+0). Zilustrowano wpływ stopnia suchości pary czynnika oraz gęstości strumienia masy na intensywność wymiany ciepła. Przeprowadzono analizę porównawcza wyników badań dla różnych czynników chłodniczych w obu miniwymiennikach ciepła.

EN

An analysis of the knowledge state in research of refrigerants condensation in mini-heat exchangers, so-called multiports, were made. Di-rections for further research in this field were indikated. Authors presented results of refrigerant R134a, R404A and R407C condensation in a mini-condensers made of two bundles tubular minichannels from stainless steeł with an inside diameter d = 0.64 mm and length L = 100 mm. Exchanger MULTI-4 consisted of four minichannels, and MULTI-8 contained of 8 minichannels. The values of average heat transfer coeficient throughout the condensation process (x = l * 0) were nominated. The impact of the refrigerant vapor quality and the mass flux density on the heat transfer intensity were illustrated. A comparative analysis of test results for various refrigerants in both mini-heat exchangers were made.

17

Modelowanie propagacji fali ciśnieniowej podczas procesu skraplania czynnika chłodniczego R134a w minikanałach rurowych w warunkach periodycznych zakłóceń hydrodynamicznych

Kuczyński W., Charun H.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2012

|

R. 47, nr 4

42-47

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań teoretycznych i eksperymentalnych dotyczące propagacji fali ciśnieniowej wywołanej zewnętrznymi oddziaływaniami hydrodynamicznymi w procesie skraplania czynnika chłodniczego R134a w minikanałach rurowych o średnicy wewnętrznej d = 0,64-3,30 mm. Zastosowano dwupłynowy, nierównowagowy model, z poślizgiem prędkości faz przy braku równowagi termodynamicznej miedzy nimi. Do analizy przyjęto równania zachowania masy i pędu. W modelu założono średnie wartości parametrów dla poszczególnych faz opisujących stan układu. Uwzględniono również wpływ tarciowych oporów przepływu w minikanałach. Wymianę ciepła pomiędzy fazami w procesie skraplania opisano jednowymiarowym równaniem Fouriera. Za pomocą własnego kodu obliczeniowego określono w programie MATLAB 8 prędkość propagacji fali ciśnieniowej cTpf> współczynnik tłumienia n-tej fali oraz zależność tych wielkości od częstotliwości kątowej w generowanych zakłóceń. Wyniki obliczeń modelowych porównano z wynikami badań eksperymentalnych uzyskując zadowalającą zgodność.

EN

The present paper covers the results of theoretical and experimental investigations concerning the propagation of a pressure wave that was caused by external hydrodynamic interactions in the condensation process of the R134a refrigerant in pipe minichannels with internal diameter d = 0.64 - 3.30 m"3. A two-liquid non-equilibrium model was used, where there occurs a slip of the velocity of the phases and there is no thermodynamic equilibrium between the phases. Mass and momentum conservation equations were accepted for the purpose of an analysis. In the model, average values were accepted of the parameters for the individual phases that describe the stale of the system. The influence of the frictional flow resistances in the minichannels was taken into consideration, as well. The heat transfer between the phases in the condensation process was described with a one-dimensional Fourier equation. With the aid of the author's own computational code in MATLAB 8 software and on the basis of the model and the foreseen flow parameters, the velocity was determined of the pressure wave propagation clpp the damping coefficient n of the wave as well as the dependence of these values from the angular velocity "w" of the disturbances generated. The results of the model calculations were compared with the results of the experimental investigations; a satisfactory compliance was found.

18

Eksperymentalne metody badania wymiany ciepła podczas przemian fazowych czynników chłodniczych w minikanałach

Charun H.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2012

|

R. 47, nr 12

18-21

PL

W artykule przedstawiono eksperymentalne metody pomiaru stopnia suchości pary czynników chłodniczych oraz gęstości strumienia ciepła podczas dwufazowych przepływów z wymianą ciepła (wrzenie, skraplanie) w minikanałach. Na przykładach badania wrzenia przechłodzonego oraz skraplania czynników chłodniczych w minikanałach pokazano ich praktyczne możliwości. Szczególnie istotne znaczenie ma zaprezentowana oryginalna, pośrednia metoda określania gęstości strumienia ciepła oraz stopnia suchości pary podczas procesu skraplania czynników R134a i R404A w minikanałach rurowych (d = 0,21+3,30 mm), w przypadku chłodzenia wodnego.

EN

The experimental research concerning heat exchange during the phase transformations (boiling, condensation) of refrigerants in the com-pact mini-channels of heat exchangers allow one to obtain computational procedures that arę required for the purpose of their design. It is not only thermal parameters that arę needed for the description of the state of the refrigerant which changes during the phase transformation but also the mutual quantitative and qualitative relations between phases. The article presents the experimental possibilities for the measurement of the vapor quality of the refrigerant vapor and the density of the heat flux. The measurement of the heat flux density during boiling in the mini channel is based on the application of electric heating. In the case of condensation, the flux of heat which is carried away to the cooling environment requires an application of indirect methods. Energy balance methods arę used in the measurement of the vapor quality. Original methods of experimental research into heat exchange were presented during the pre-cooled boiling and condensation in pipe mini-channels with the internal diameter of 0.21 -t- 3.30 mm. The sources of publications were indicated of the results of research per-formed based on the procedures given.

19

Pressure drop during condensation of refrigerants in pipe minichannels

Bohdal T., Charun H., Sikora M.

Archives of Thermodynamics

|

2012

|

Vol. 33, no. 1

87-106

EN

The present paper describes results of experimental investigations of pressure drop during the condensation of R134a, R404a and R407C refrigerants in pipe minichannels with internal diameter 0.31-3.30 mm. The results concern investigations of the mean and local pressure drop in single minichannels. The results of experimental investigations were compared with the calculations according to the correlations proposed by other authors. A pressure drop during the condensation of refrigerants is described in a satisfactory manner with Friedel and Garimella correlations. On the basis of the experimental investigations, the authors proposed their own correlation for calculation of local pressure drop during condensation in single minichannels.

20

Heat transfer during condensation of refrigerants in tubular minichannels

Bohdal T., Charun H., Sikora M.

Archives of Thermodynamics

|

2012

|

Vol. 33, no. 2

3-22

EN

Abstract The present paper describes the results of experimental investigations of heat transfer during condensation of R134a, R404A and R407C in pipe minichannels with internal diameters 0.31-3.30 mm. The results concern investigations of the local heat transfer coefficient. The results were compared with the correlations proposed by other authors. Within the range of examined parameters of the condensation process in minichannels made of stainless steel, it was established that the values of the heat transfer coefficient may be described with Akers et al., Mikielewicz and Shah correlations within a limited range of the mass flux density of the refrigerant and the minichannel diameter. On the basis of experimental investigations, the authors proposed their own correlation for the calculation of local heat transfer coefficient.