Парокомпрессионная система кондиционирования воздуха с солнечным тепловым коллектором

АКТУАЛЬНОСТЬ Системы кондиционирования воздуха в Ираке потребляют более половины выработки электроэнергии. Летом, когда температура повышается, спрос на использование кондиционеров увеличивается, что приводит к постоянным перебоям в подаче электроэнергии. Потребители начинают использовать местную генерацию - дизель-генераторы, которые увеличивают загрязнение окружающей среды. ЦЕЛЬ. Тепловая энергия, поступающая от солнца, является идеальным решением для снижения  потребления  электроэнергии,  повышения  производительности кондиционеров, обеспечения непрерывности электроснабжения и снижения загрязнения окружающей  среды  от  дизельных  генераторов  и  электростанций,  а  также  для экономии энергии и сокращения потребления ископаемого топлива. МЕТОДЫ.  При  решении  поставленной  задачи  применялись  методы термодинамического  анализа,  экспериментальные  методы  исследования.  Выполнено теоретическое  и  экспериментальное  сравнение  вариантов работы стандартной  и гибридной  (использующей солнечную тепловую энергию) систем кондиционирования. Определены тепловые параметры и уровень потребления электроэнергии исследуемых систем.  РЕЗУЛЬТАТЫ  исследования  показали,  что  гибридная  система кондиционирования воздуха, использующая солнечную тепловую энергию, эффективнее, чем традиционная парокомпрессионная система, так как увеличивает холодильный коэффициент на (38,9  –  46,3%) и снижает потребление электроэнергии на (56,89 – 66,66%).  Проведена оценка положительного эффекта от внедрения разработанных систем.  ЗАКЛЮЧЕНИЕ.  Использование  гибридных  парокомпрессионных  систем  в климатических условиях г. Багдада приведет к существенному снижению потребления электрической  энергии  системами  кондиционирования  за  счет  повышения холодопроизводительности  систем,  что  приведет  к  повышению  надежности энергоснабжения,  исключению  необходимости  использования  местных  дизель-генераторов.

1. A. R. Trott, and T. Welch, “Refrigeration and air conditioning,” Butterworth-Heinemann, Third edition, 2000.

2. Y. V. Vankov, A. K. Al–Okbi, and M. H. Hasanen, "Solar hybrid air conditioning system to use in Iraq to save energy," In E3S Web of Conferences, vol. 124, p. 01024, EDP Sciences, 2019.

3. Kumar MA, Patel D. Performance assessment and thermodynamic analysis of a hybrid solar air conditioning system. Materials Today: Proceedings. 2021 Jan 1;46:5632-8.

4. Kurniawan Y, Berkah FT, SU MT. Development of hot water storage in hybrid-solar thermal air conditioning system. InJournal of Physics: Conference Series 2020 Apr 1 (Vol. 1511, No. 1, p. 012123). IOP Publishing.

5. https://www.unep.org/explore-topics/climate-action/what-we-do/climate-action-note/state-of-climate.html (дата обращения ноябрь 2023).

6. https://www.statista.com/statistics/1302597/iraq-emissions-intensity-from-electricity-generation/ (дата обращения ноябрь 2023).

7. Munaaim, M. Arkam C., Karam M. Al-Obaidi, and M. Azizul Abd Rahim. "Performance Comparison of Solar Assisted and Inverter Air-Conditioning Systems in Malaysia." Journal of Design and Built Environment (2017): 53-61.

8. Al–Okbi A, Vankov Y, Kadhim H. Improving performance of direct expansion air conditioning systems while reducing electricity consumption through using hybrid energy. InE3S Web of Conferences 2021 (Vol. 289, p. 01014). EDP Sciences.

9. Abdelgaied M, Kabeel AE, Zakaria Y. Performance improvement of desiccant air conditioner coupled with humidification-dehumidification desalination unit using solar reheating of regeneration air. Energy Conversion and Management. 2019 Oct 15;198:111808.

10. Al–Okbi A, Vankov Y, Hussain HM. A hybrid air conditioning system using solar energy to save electrical energy with improving performance. InE3S Web of Conferences 2021 (Vol. 288, p. 01066). EDP Sciences.

11. Huang L, Zheng R, Piontek U. Installation and operation of a solar cooling and heating system incorporated with air-source heat pumps. Energies. 2019 Mar 14;12(6):996.

12. Xu, S. M., X. D. Huang, and R. Du. "An investigation of the solar powered absorption refrigeration system with advanced energy storage technology." Solar energy 85, no. 9 (2011): 1794-1804.

13. Bilgili, Mehmet. "Hourly simulation and performance of solar electric-vapor compression refrigeration system." Solar Energy 85, no. 11 (2011): 2720-2731.

14. Nwasuka, Nnamdi Cyprian, Nduka Nwankwojike, and Uchechukwu Nwaiwu. "Performance Evaluation of a Solar Hybrid Air-Conditioner." (2021).

15. Preisler, Anita, and Markus Brychta. "High potential of full year operation with solar driven desiccant evaporative cooling systems." Energy Procedia 30 (2012): 668-675.

16. Bouraba, Abdenour, Mohamed Saighi, Hind Saidani-Scott, and Abderrahmane Hamidat. "Cooling mechanism of a solar assisted air conditioner: An investigation based on pressure–enthalpy chart." international journal of refrigeration 80 (2017): 274-291.

17. Assadi, M. Khalaji, S. I. Gilani, and TC Jun Yen. "DESIGN a solar hybrid air conditioning compressor system." In MATEC Web of Conferences, vol. 38, p. 02001. EDP Sciences, 2016.

18. https://hitachi-compressors.com/highly-h-series-ASH184TV-rotary-compressors.php (дата обращения ноябрь 2023).