Energetska efikasnost kombinovanih kompresorsko-ejektorskih rashladnih sistema

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Aleksandar Gjerasimovski Maha Sharevska Natasha Gjerasimovska Monika Sharevska Milan Šarevski

Apstrakt

U ovom radu istražuju se radne karakteriskike, performansi i energetska efikasnost kombinovanih kompresorsko-ejektorskih rashladnih sistema. Prikazan je pregled istraživanja ciklusa hlađenja zasnovanog na kombinaciji ejektorskog ciklusa, koji koristi toplotu niske temperature (solarna energija, geotermalna energija, otpadna toplota), sa ciklusom mehaničke kompresije. U ovom kombinovanom ciklusu hlađenja primenjuje se dvostepena kompresija: prva mehanička kompresija i druga ejektorska kompresija. Između stepena instaliran je ekonomajzer.


Predstavljen je proračunski model za procenu radnih karakteristika i performansi kombinovanih kompresorsko-ejektorskih rashladnih sistema. Korišćeni su tradicionalni postupci izračunavanja realnih ciklusa sa mehaničkom kompresijom i dobijene su radne karakteristike i performansi. Karakteristike ejektorskog rashladnog ciklusa mnogo zavise od performansi ejektora. Dat je postupak proračuna i optimizacije ejektorskog rashladnog ciklusa i optimizacije elemenata strujnog prostora ejektora. Složeni procesi transoničnog strujanja u rashladnom R245fa ejektoru analizirani su korišćenjem CFD simulacionog modela. Uprkos jednostavnoj geometriji ejektora, strujni procesi su veoma složeni i trebaju dobiti odgovarajuću pažnju tokom postupka projektovanja.


Temperature kondenzacije i isparivanja ili temperaturni lift  ΔT=(Tc–Te), imaju snažan uticaj na ciklus hlađenja ejektora COP. Za ΔT=(15–20) K, COP može dostići vrednosti iznad 1.2; za ΔT=(35–40) K COP može biti niži od 0.1. Visoki COP (termički COPth i mehanički COPmech) mogu se dobiti kombinovanim kompresorsko-ejektorskim sistemom hlađenja. Ovaj rashladni sistem pogodan je za primenu u klimatizacionim sistemima: voda za hlađenje, temperatura isparavanja Te=5℃; skladiranje hladnoće - proizvodnja leda, temperatura isparavanja Te=–5℃; temperatura kondenzacije Tc=30–40℃; uslovi rada toplotne pumpe, temperatura kondenzacije Tc=45–50℃. Temperatura generiranja Tg=70–120℃, u zavisnosti od niskotemperaturne toplote. Održavanjem preporuke o temperaturnom liftu ejektora od ΔT=15-20-(25) K, visoki COP (termički COPth i mehanički COPmech) mogu se dobiti kombinovanim kompresorsko-ejektorskim sistemom hlađenja: COPth od (0.6–0.8) do (1.2–1.7); COPmech od 8.0 do 21.0. Kombinovani kompresorsko-ejektorski rashladni sistem, kao optimalan rashladni sistem, pogodan je za korišćenje niskotemperaturne toplote i konkurentan je apsorpcionim rashladnim sistemima.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Kako citirati
GJERASIMOVSKI, Aleksandar et al. Energetska efikasnost kombinovanih kompresorsko-ejektorskih rashladnih sistema. Zbornik Međunarodnog kongresa o KGH, [S.l.], v. 52, n. 1, p. 47-57, dec. 2021. Dostupno na: <https://izdanja.smeits.rs/index.php/kghk/article/view/6699>. Datum pristupa: 29 nov. 2022
Sekcija
Članci

Reference

[1] Sokolov, M., Hershgal, D., Enhanced ejector refrigeration cycles powered by low grade heat. Part 1. Systems characterization, Int. J. Refrigeration 13 (6), 351–356, 1990
[2] Šarevski, M. N., Šarevski, V. N., Water (718) turbo compressor and ejector refrigeration / heat pump technology, ISBN: 978-0-08-100733-4, Elsevier, 2016
[3] Chunnanond, K., Aphornratana, S., Ejectors: applications in refrigeration technoogy. Re-new. Sustain. Energy Rev. 8 (2), 129–155, 2004
[4] Elbel, S., Hrnjak, P., Ejector Refrigeration: An overview of historical and present develop-ments with an emphasis on air conditioning applications, Proc. Int. Refrig. and Air Condition-ing Conf., Purdue, USA, 2008
[5] Abdulateef, J.M., Sopian, K., Alghoul, M.A., Sulaiman, M.Y., Review on solar-driven ejec-tor refrigeration technologies. Renew. Sustain. Energy Rev. 13 (6–7), 1338–1349, 2009
[6] Sumery, K., Nasution, H., Ani, F.N., A review on two-phase ejector as an expansion device in vapor compression refrigeration cycle. Renew. Sustain. Energy Rev. 16 (7), 4927–4937, 2012
[7] Bravo Gonzales, H.E., Rodriguez Dorantes, R., Gutierrez Hernandez, J., Brawn Best y, R., Aguila Roman, R., Pena Terres, H., State of art of simple and hybrid jet compression re-frigeration systems and the working fluid influence. Int. J. Refrigeration 35 (2), 386–396, 2012
[8] Sarkar, J., Ejector enhanced vapor compression refrigeration and heat pump systems - A re-view. Renew. Sustain. Energy Rev. 16, 6647–6659, 2012
[9] Chen, X., Omer, S., Worall, M., Riffat, S., Recent developments in ejector refrigeration technologies. Renew. Sustain. Energy Rev. 19, 629–651 2013
[10] Grazzini, G., Milazzo, A., Mazzelli F., Ejectors for Efficient Refrigeration - Design, Ap-plica tions and Computational Fluid Dynamics, 2017
[11] Elbel, S., Historical and present developments of ejector refrigeration systems with empha-sis on transcritical carbon dioxide air-conditioning applications. Int. J. Refrigeration 34 (7), 2011
[12] Sun, D.W., Evaluation of a combined ejector-vapour-compression refrigeration system. Int. J. Energy Research 22 (4), 333–342, 1998
[13] Chesi, A., Ferrara, G., Ferari, L., Tarani, F., Suitability of coupling a solar powered ejec-tion cycle with a vapour compression refrigerating machine. Applied Energy 97 (2012), 2012
[14] Chesi, A., Ferrara, G., Ferari, L., Tarani, F., Analysis of a solar assisted vapour compres-sion cooling system. Renewable Energy 49 (2013), 48–52, 2013
[15] Dang, C., Nakamura, Y., Hihara, E., Study of ejector-vapor compression hybrid aircondi-tioning system using solar energy, Int. Refrig. and Air Condit. Conf., Purdue, USA, ID 2541 2012.