24.01.2018 07:19
Новости.
Просмотров всего: 31362; сегодня: 21.

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:

Объем закупок госкомпаний у самозанятых составил более 2,2 млрд рублей
16.04.2024 17:26 Аналитика
Объем закупок госкомпаний у самозанятых составил более 2,2 млрд рублей
Свыше 2,2 млрд рублей составил общий объем закупок компаний с госучастием у самозанятых по итогам I квартала 2024 года. По сравнению с аналогичным периодом годом раньше этот показатель увеличился на 160%, при этом количество заключивших договоры поставок самозанятых увеличилось в 1,5 раза и...
В исторической игре «1418» приняли участие свыше 50 тысяч россиян
16.04.2024 14:33 Новости
В исторической игре «1418» приняли участие свыше 50 тысяч россиян
Более 50 тысяч человек по всей стране стали участниками Всероссийской исторической интеллектуальной игры «1418». Её посвятили событиям Великой Отечественной войны и наступательным операциям советской армии в 1944 году. Задания для игры составили на основе воспоминаний ветеранов, архивных...
Опубликована книга о первых героях Советского Союза
16.04.2024 09:07 Новости
Опубликована книга о первых героях Советского Союза
Главархив Москвы опубликовал новую книгу «Летчики — первые герои Советского Союза. К 90-летию учреждения звания». В ней собраны документы, имеющие отношение к семерым пилотам, чем коллективный подвиг по спасению челюскинцев вошел в историю. Это фотографии...
Основной вид экономической деятельности: как подтвердить
15.04.2024 17:21 Консультации
Основной вид экономической деятельности: как подтвердить
Организации ежегодно должны подтверждать основной вид экономической деятельности. Сведения нужны, чтобы Социальный фонд России (СФР) смог правильно начислить тариф взноса на «травматизм». Он считается по коду ОКВЭД, по которому получена наибольшая доля выручки за прошлый год. У ИП это...
В Керчи отметили 80-ю годовщину освобождения от фашистов
15.04.2024 17:01 Новости
В Керчи отметили 80-ю годовщину освобождения от фашистов
У Обелиска славы на горе Митридат прошёл митинг, посвящённый 80-й годовщине освобождения города от фашистских захватчиков. Об этом сообщает пресс-служба администрации Республики Крым. В торжественной церемонии приняли участие глава муниципального образования Ольга Солодилова, глава администрации...