Browsing by Author "Labay, Volodymyr"

Now showing 1 - 6 of 6

Analysis of exergy efficiency and ways of energy saving in air conditioning system for a cleanroom
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Harasym, Dmytro; Labay, Volodymyr
In modern technologies, which are related to energy transformation, namely in air conditioning systems, important places are occupied by equipment and processes, the objective estimation of value of its energy perfection can be defined only on the basis of analysis of its exergy efficiency. So, reducing the cost of energy consumed by air conditioning systems preconditions the need for its optimization, which can be fully achieved by virtue of exergy analysis that takes into account not only the quantity but also the quality of energy spent. Nowadays cost estimates can’t be the only measure of effectiveness of energy equipment that is using energy resources. Exergy is a physical not an economical criterion and defines its independence from conjectural fluctuations of prices. At the same time, cost parameters don’t allow making long term predicting. The minimum should be defined not by financial costs but exergy losses per unit of received heat. Unfitness of just the financial costs is obvious. Analysis of exergy efficiency of the central straight flow air conditioning system (ACS) for cleanroom, that was gained on its innovation mathematical research model depending on different factors, which have influence on its work was presented in this article, and the ways of energy saving for this ACS was proposed. It was found that temperature difference between inside and supplied air in a room, temperature of inside air which depends on temperature of outside air and coefficient of transformation EER of refrigerator machine of ACS have the biggest impact on exergetic output-input ration of chosen air conditioning system. У сучасних технологіях, пов’язаних з перетворенням енергії, а саме у системах кондиціювання повітря, важливе місце займають обладнання і процеси, об’єктивну оцінку ступеня енергетичної досконалості яких можна встановити тільки на основі аналізу їх ексергоефективності. Отже, зменшення витрат енергії, споживаної системами кондиціювання повітря, диктує необхідність їх оптимізації, що найповніше може бути досягнуто на основі ексергетичного аналізу, який враховує не тільки кількість, але й якість витраченої енергії. Нині вартісні оцінки не можуть слугувати єдиною мірою ефективності енергетичного обладнання, які переробляють енергоресурси. Ексергія є фізичним, а не економічним критерієм і визначає незалежність цього параметра від кон’юнктурних коливань цін. Водночас вартісні показники не дають змогу здійснити довгострокове прогнозування. Визначати мінімум необхідно не грошовими витратами, а витратами ексергії на одиницю виданої теплоти. Непридатність тільки грошових критеріїв очевидна. У статті наведено аналіз ексергоефективності центральної прямотечійної системи кондиціювання повітря (СКП) чистого приміщення, отримано на її інноваційній математичній дослідницькій моделі залежно від різних факторів, що впливають на її роботу, та запропоновані шляхи енергозбереження для цієї СКП. Встановлено, що найбільший вплив на ексергетичний ККД вибраної системи кондиціювання мають різниця температур між внутрішнім і припливним повітрям у приміщенні, температура внутрішнього повітря, залежна від температури зовнішнього повітря, та коефіцієнт трансформації EER прийнятої холодильної машини СКП.
Influence of the condenser and evaporator air flows on the condensation and evaporation pressures of air split-conditioners heat pumps
(Видавництво Львівської політехніки, 2020-02-10) Лабай, В. Й.; Ярослав, В. Ю.; Довбуш, О. М.; Цізда, А.; Labay, Volodymyr; Yaroslav, Vitaliy; Dovbush, Oleksandr; Tsizda, Andriy; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
В умовах зростаючого дефіциту та росту цін на паливно-енергетичні ресурси проблема енергозбереження та використання альтернативних джерел енергії для вирішення проблеми зменшення енергоспоживання для економіки України стає дуже важливою. Сьогодні стає все розповсюдженішим використання теплових помп split-кондиціонерів у системах теплопостачання будівель. Тому вдосконалення конструкції і роботи енергетичного обладнання, до якого належать теплові помпи split-кондиціонерів (“повітря-повітря”), пов’язане з детальним вивченням їх роботи та об’єктивною оцінкою ступеня їх енергетичної досконалості, що може бути визначена лише на основі аналізу їх ексергетичної ефективності. Це дозволило обґрунтувати актуальність такого дослідницького завдання, що пов’язано з недостатньою інформацією щодо режимів роботи, пов’язаних із впливом потоків повітря на конденсаторі і випарнику на відповідні тиски конденсації і випаровування, та ексергетичної ефективності використання теплових помп split-кондиціонерів. Для цієї статті використано авторську інноваційну математичну модель для аналізу роботи одноступеневих фреонових теплових помп, які використовуються у split-кондиціонерах, за ексергетичним методом. Встановлено залежність тисків конденсації і випаровування та ексергетичного ККД на прикладі теплової помпи split-кондиціонера фірми “Mitsubishi Electric” з номінальною теплопродуктивністю 3067 Вт за стандартних зовнішніх температурних умов на холодильному агенті R32 від потоків повітря на конденсаторі і випарнику.
Influence of Transformation Coefficient of Refrigerating Machine on Exergetic Efficiency of Air Conditioning System of Operating Clean Rooms
(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Лабай, Володимир; Андрейко, Кирило; Labay, Volodymyr; Andreiko, Kyrylo; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Ексергетичний метод є універсальним способом термодинамічного дослідження різноманітних процесів перетворення енергії в енергетичних технологічних системах, до яких належить система кондиціювання повітря для чистого приміщення. Здійснення ексергетичного аналізу для енерготехнологічної системи дає можливість визначити вплив різних елементів її системи на її роботу і завдяки цьому підвищити ефективність роботи енерготехнологічної системи в цілому. Ефективність роботи будь-якої системи кондиціонування залежить від енергоефективності холодильної машини, яка її обслуговує і споживає електроенергію для зменшення теплоти припливного повітря, яке надходить у приміщення. А це означає, що основною метою підбору тієї чи іншої холодильної машини для системи кондиціонування є досягнення максимальної холодопродуктивності за мінімального споживання енергії. У статті використана авторська інноваційна математична модель дослідження впровадженої центральної прямотечійної системи кондиціонування повітря для діючих чистих приміщень. Метою моделі є комп’ютерна оцінка ексергетичної ефективності системи кондиціювання повітря залежно від різних факторів, що впливають на її роботу, зокрема коефіцієнта трансформації EER її холодильної машини. Наведено залежність ексергетичного ККД впровадженої системи кондиціонування повітря для діючих чистих приміщень від коефіцієнта трансформації EER її холодильної машини за різних параметрів зовнішнього та внутрішнього повітря та різниць температур внутрішнього та припливного повітря. Показано, що впроваджена система кондиціонування повітря має переважно використовуватися з вищим коефіцієнтом трансформації EER її холодильної машини та більшою різницею між температурами внутрішнього та припливного повітря за різних температур зовнішнього повітря, що дасть можливість отримати найвищий ексергетичний ККД. Це означає забезпечення найощаднішого економічного варіанта експлуатації впровадженої системи кондиціонування.
Investigation the exergetic efficiency of refrigerant R290 (propane) application for work of air split-conditioner
(Видавництво Львівської політехніки, 2021-06-06) Лабай, В. Й.; Ярослав, В. Ю.; Генсецький, М. П.; Labay, Volodymyr; Yaroslav, Vitaliy; Hensetskyi, Mykola; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University; Lviv Technical and Economic College Lviv Polytechnic National University
Останнім часом за кордоном та в Україні для заощадження енергетичних ресурсів ведуться фундаментальні дослідження низки технологій із позицій ексергетичної методології. Тому в splitкондиціонерах ступінь їх енергетичної досконалості потрібно визначати на основі аналізу їх ексергетичної ефективності. У побутовій холодильній техніці широко застосовується холодоагент R290, що сприяла її енергоощаднішій експлуатації порівняно з іншими холодоагентами. У той самий час у split-кондиціонерах цей холодильний агент не застосовують. Це дало змогу обґрунтувати актуальність дослідницького завдання, що пов’язано з недостатньою інформацією щодо ефективності використання різних холодоагентів у split-кондиціонерах. Для аналізу роботи одноступеневих фреонових холодильних машин, які використовують у splitкондиціонерах, розроблено авторську інноваційну математичну за ексергетичним методом. На цій моделі отримано ексергетичний коефіцієнт корисної дії (ККД) та втрати ексергії в окремих елементах split-кондиціонера на прикладі кондиціонера з номінальною холодопродуктивністю 2500 Вт фірми “Mitsubishi Electric” за стандартних зовнішніх температурних умов на холодоагентах R410A, R32 і холодоагенту R290 (пропану) який запропонували автори для використання у split-кондиціонерах. Виявлено, що за ексергетичним ККД холодильний агент R290 є найефективнішим. Використання холодоагенту R290 порівняно з R410A і R32 збільшила ексергетичну ефективність split-кондиціонера на 9,3 % і 5,1 %, відповідно. Втрати ексергії, встановлені в усіх елементах холодильної машини splitкондиціонера, вказують на необхідність удосконалення обладнання split-кондиціонера, щоб зменшити втрати ексергії в них та загалом збільшити його ексергетичний ККД.
Prospects of using polymeric materials in the construction of solar collectors
(Видавництво Львівської політехніки, 2021-11-11) Лабай, В. Й.; Пізнак, Б. І.; Гулай, Б. І.; Сухолова, І. Є.; Labay, Volodymyr; Piznak, Bohdan; Gulai, Bohdan; Sukholovak, Iryna; Національний університет "Львівська політехніка"; Lviv Polytechnic National University
Хоча сонячна енергія, яка потрапляє на Землю, є безкоштовною, установки для перетворення енергії сонячного випромінювання на тепло, а також для транспортування та зберігання цього тепла потребують певних інвестицій. Значну частину компонентів цих системи становлять метали. Трубопроводи в сонячних колекторах і теплообмінниках виготовлені з міді, алюміній використовується для поглинача та корпусу, а сталь часто використовується у ємностях для зберігання теплоти. Одним із варіантів зменшення вартості сонячних колекторів та підвищення їх ефективності є використання полімерних матеріалів замість металів. Сонячні колектори виготовлені повністю з полімерних матеріалів, які б мали високу продуктивність, найскладніші у виготовленні з технологічного погляду і найцікавіші для виробництва через потенційний обсяг ринку. Основними перевагами використання полімерних матеріалів у сонячних теплових колекторах є їхня вартість, особливо з урахуванням зростанням ринку відновлювальної енергетики та зростання цін на метали. З використанням полімерів знижуються також витрати на виробництво, транспортування та монтаж для кінцевого споживача. Різноманітні технології виробництва, такі як екструзія, термоформування, вакуум-формування та лиття під тиском можна застосовувати для виготовлення сонячних колекторів. Процеси виробництва полімерних матеріалів істотно відрізняються від більшості відомих виробничих процесів у сонячній тепловій промисловості, де переважно використовують метали. Ці виробничі процеси дають можливість застосовувати інноваційний підхід до проектування продукції та компонентів. Полімерні матеріали дають свободу для виробництва колекторів з великими геометричними розмірами, гнучкість у інтеграції таких конструкцій у зовнішні захищення будівель з більшою естетичністю. Порівняно з іншими матеріалами, полімерні матеріали характеризуються своєю багатофункціональністю, надзвичайно гнучкою здатністю до опрацювання складних компонентів та малою вагою.
The estimation of exergy efficiency and exergy losses in air conditioning systems of operating cleanrooms by a Grassmann diagram
(Lviv Polytechnic National University, 2015) Harasym, Dmytro; Labay, Volodymyr
An important place in the up-to-date technologies related to energy transformation is occupied by the processes and equipment for which the objective value of energy perfection can be defined only on the basis of the thermodynamic analysis. The simplest method of thermodynamic analysis is the energy method based on the law of energy conservation. It provides the possibility to estimate the absolute and relative energy losses and to reveal equipment and processes with the highest losses. However, this method makes the values of all kinds of energy equal, thermal energy in particular, which is wrong according to the second law of thermodynamics, because any kind of energy can be completely converted into thermal energy, while the reverse process is accompanied by unavoidable losses. An innovative mathematical research model of an existing central straight-flow air conditioning system for operating cleanrooms is presented in this article. The aim of the model is to carry out computer estimation of exergy efficiency of existing air conditioning system and exergy losses of its elements depending on different factors affecting its work. The Grassmann diagram of exergy flows and losses for the existing air conditioning system at an outdoor air temperature of 35 °C has been defined due to this model. У сучасних технологіях, пов’язаних з перетворенням енергії, а саме у СКП, важливе місце займають обладнання і процеси, об’єктивну оцінку ступеня енергетичної досконалості яких можна встановити тільки на основі їх термодинамічного аналізу. Найпростішим методом термодинамічного аналізу є енергетичний, заснований на законі збереження енергії. Він дає змогу оцінити абсолютні і відносні втрати енергії, виявити обладнання і процеси з найбільшими втратами. Однак цей метод прирівнює один до одного цінності всіх видів енергії, зокрема і теплової, що неправильно з позицій другого закону термодинаміки, оскільки будь-який вид енергії може повністю перетворюватись на теплову, зворотний же процес супроводжується неминучими втратами. Використано авторську інноваційну математичну дослідницьку модель впровадженої центральної прямотечійної системи кондиціювання повітря операційних чистих кімнат. Мета моделі – комп’ютерне оцінювання ексергетичної ефективності діючої системи кондиціювання та втрат ексергії в її елементах залежно від різних факторів, що впливають на її роботу. Завдяки цій моделі отримано діаграму Грассмана потоків та втрат ексергії для діючої системи кондиціювання за температури зовнішнього повітря 35 °С.