Вісники та науково-технічні збірники, журнали
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12
Browse
10 results
Search Results
Item 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 UniversityЕксергетичний 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.Item Mathematical modeling bringing the operation of air split-conditioners heat pumps to the same internal temperature conditions(Видавництво Львівської політехніки, 2021-03-01) Лабай, В. Й.; Ярослав, В. Ю.; Довбуш, О. М.; Цізда, А. Є.; Labay, V. Yo.; Yaroslav, V. Yu.; Dovbush, O. M.; Tsizda, A. Ye.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityНині стає все розповсюдженішим використання теплових помп (ТП) повітряних splitкондиціонерів у системах кондиціювання та опалення приміщень невеликих промислових, громадських та житлових об’єктів. Відомо, що номінальна теплопродуктивність ТП повітряних split-кондиціонерів наводиться у каталогах чи довідковій літературі за стандартних зовнішніх температурних умов, а саме: температурі зовнішнього повітря +7◦С, внутрішнього у приміщенні — +21◦С. У той самий час виробники split-кондиціонерів не дотримуються того, щоб незалежно від розміру теплопродуктивності всі split-кондиціонери мали однакові внутрішні температурні умови, а саме: температуру випаровування холодильного агента і його температуру конденсації. У цьому випадку термодинамічна ефективність, що найдосконаліше оцінюється за ексергетичним ККД різних за теплопродуктивністю ТП повітряних split-кондиціонерів, є неоднаковою, що на нашу думку є некоректним. Але на сьогоднішній день бракує математичної моделі приведення роботи ТП повітряних split-кондиціонерів до однакових внутрішніх температурних умов, яка дасть можливість отримати для різних за теплопродуктивністю ТП однаковий ексергетичний ККД. Для створення математичної моделі приведення роботи ТП повітряних split-кондиціонерів до однакових внутрішніх температурних умов нами вони запропоновані, а саме: температура випаровування холодильного агента +0.7 ◦С і його температура конденсації +40◦С. Приймаючи ці температури на основі теплових балансів випарника і конденсатора ТП split-кондиціонера, нами отримані залежності для підрахунку витрат повітря на випарнику і конденсаторі, що відповідно підтримують запропоновані температури.Item 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 UniversityОстаннім 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.Item Mathematical modeling of an air split-conditioner heat pump operation for investigation its exergetic efficiency(Видавництво Львівської політехніки, 2020-01-01) Лабай, В. Й.; Ярослав, В. Ю.; Довбуш, О. М.; Цізда, А. Є.; Labay, V. Yo.; Yaroslav, V. Yu.; Dovbush, O. M.; Ye, Tsizda A.; Нацiональний унiверситет “Львiвська полiтехнiка”; Lviv Polytechnic National UniversityУ сучасних технологiях, пов’язаних з перетворенням енергiї, а саме в теплових помпах split-кондицiонерiв (“повiтря–повiтря”), важливе мiсце займають апарати та процеси, об’єктивна оцiнка ступеня їх енергетичної досконалостi може бути визначена лише на основi аналiзу їх ексергетичної ефективностi. Це дозволило обґрунтувати актуальнiсть дослiдницького завдання, що пов’язано з недостатньою iнформацiєю щодо ексергетичної ефективностi використання теплових помп split-кондицiонерiв та їх елементiв. Розроблено авторську iнновацiйну математичну модель для аналiзу роботи одноступеневих фреонових теплових помп, якi використовуються у splitкондицiонерах, за ексергетичним методом. В статтi проаналiзовано ексергетичний коефiцiєнт корисної дiї (ККД) та втрати ексергiї в окремих елементах теплових помп split-кондицiонерiв на прикладi кондицiонерiв з номiнальною теплопродуктивнiстю 2500, 2840, 3580, 5620, 6400 Вт фiрми “Daikin” за стандартних зовнiшнiх температурних умов на холодоагентi R410A. Було визначено, що за ексергетичним ККД тепловi помпи split-кондицiонерiв, що мають вищу теплопродуктивнiсть, володiють нижчим ексергетичним ККД. На нашу думку це пов’язано з некоректним прийняттям витрат повiтря на випарнику i конденсаторi, якi не вiдповiдають тепловим балансам цих апаратiв та однаковому внутрiшньому температурному режимовi для рiзних теплопродуктивностей теплових помп split-кондицiонерiв. Для прикладу наведена дiаграма Грассмана теплової помпи з теплопродуктивнiстю 2500 Вт. Втрати ексергiї, встановленi в усiх елементах теплових помп split-кондицiонерiв, вказують на необхiднiсть удосконалення обладнання split-кондицiонера, щоб зменшити втрати ексергiї в них та загалом збiльшити його ексергетичний ККД.Item Mathematical modeling of a split-conditioner operation for evaluation of exergy efficiency of the R600A refrigerant application(Lviv Politechnic Publishing House, 2018-02-26) Лабай, В.; Довбуш, О.; Ярослав, В.; Клименко, Г.; Labay, V.; Dovbush, O.; Yaroslav, V.; Klymenko, H.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityУ сучасних технологіях, пов’язаних з перетворенням енергії, а саме в split-кондиціонерах, важливе місце займають апарати та процеси. Об’єктивно оцінити ступінь їх енергетичної досконалості можна лише на основі аналізу їх ексергетичної ефективності. Це дозволило обґрунтувати актуальність дослідницького завдання, що пов’язано із недостатньою інформацією щодо ефективності використання різних холодоагентів у спліт-кондиціонерах. Розроблено авторську інноваційну математичну модель для аналізу роботи одноступеневих фреонових холодильних машин, які використовують у split-кондиціонерах, 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 2800 Вт фірми “Daikin” за стандартних зовнішніх температурних умов на холодоагентах R410A, R32 і запропонованого авторами для використання у splitкондиціонерах холодоагента R600A. Виявлено, що за ексергетичним ККД холодильний агент R600A є найефективнішим. Використання холодоагента R600A порiвняно з R410A і R32 показало збільшення ексергетичної ефективності split-кондиціонера на 12.4% і 8.7%, відповідно. Втрати ексергії, виявлені в усіх елементах холодильної машини split-кондиціонера, вказують на необхідність удосконалення обладнання split-кондиціонера, щоб зменшити втрати ексергії в них та загалом збільшити його ексергетичний ККД.Item Investigations on the innovation model of exergy effectiveness of air conditioning system for operating cleanrooms(Printing Center of lviv Politechnic Publishing House, 2017-02-14) Дмитро, Гарасим; Лабай, Володимир; Dmytro, Harasym; Volodymyr, Labay; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityНині під час експлуатації енерготехнологічних систем (ЕТС), до яких належать системи кондиціювання повітря (СКП), для забезпечення проведення певної технології питання економії паливно-енергетичних ресурсів має першорядне значення. Отже, зменшення затрат 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 затраченої енергії. Розрахунки балансів і різних характеристик ЕТС, зокрема СКП, з урахуванням ексергії дає можливість найпростіше і наглядніше вирішувати безліч наукових і технічних задач. Вони допомагають вилучити часті помилки, які трапляються і пов’язані з ігноруванням якісного боку перетворень. У статті презентовано інноваційну математичну дослідницьку модель чинної центральної прямотечійної системи кондиціювання повітря для операційних чистих кімнат з метою комп’ютерного оцінювання її енергетичної ефективності через ексергетичний ККД залежно від різних факторів, що впливають на її роботу. Завдяки цій моделі отримано залежність ексергетичного ККД ηе чинної системи кондиціювання від різниці температур між внутрішнім і припливним повітрям Δtп= tв – tп.Item Вплив внутрішніх температури і вологовмісту повітря операційних чистих кімнат на ексергетичний ККД центральної прямотечійної системи кондиціювання повітря(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Гарасим, Д. І.; Лабай, В. Й.У сучасних системах кондиціювання повітря важливе місце займають обладнання і процеси, об’єктивно оцінити ступінь енергетичної досконалості яких можна лише на основі їх ексергетичного аналізу. У статті використано авторську інноваційну математичну дослідницьку модель впровадженої центральної прямотечійної системи кондиціювання повітря операційних чистих кімнат з метою комп’ютерного оцінювання її енергетичної ефективності на основі ексергетичного ККД залежно від різних факторів, що впливають на її роботу. Завдяки цій моделі отримано залежність ексергетичного ККД he впровадженої системи кондиціювання від параметрів внутрішнього повітря, а саме температури tв і вологовмісту dв . Встановлено, що вологовміст dв не впливає на ексергетичний ККД hе системи. Показано, що таку систему кондиціювання повітря бажано використовувати за нижчих температур внутрішнього повітря, а саме, наприклад, tв = 25 °С та з якомога найвищою різницею температур між внутрішнім і припливним повітрям Dtп = tв - tп , наприклад, Dtп = 9,0 °С, що дасть можливість отримати найвищий ексергетичний ККД hе = 2,56, а отже, отримати економічно найвигідніший варіант використання впровадженої системи кондиціювання повітря. In the modern air conditioning systems, important place are occupied by equipment and processes, the objective estimation of value of its energy perfection can be defined only on the basis of exergetic analysis. Innovation mathematical research model of the implemented central straight flow air conditioning system for operation cleanrooms in order to computer’s estimation its energy effective by virtue of exergetic output-input ratio depending on different factors, which have influence on its work, was described in this article. The dependence of exergetic output-input ratio for chosen air conditioning system hе on parameters of indoor air, namely temperature tin and moisture content din was defined thanks to this model. It is found, that there is no effect of moisture content din on exergetic output-input ratio hе of the system. It is shown that the implemented air conditioning system should be preferably used at lower indoor air temperatures, namely, for example tin = 25 °С, and at as higher temperature difference between indoor and supplied air DtS = tin - tS as it possible, for example, Dtп = 9,0 °С, that will give the opportunity to gain the highest exergetic output-input ratio hе = 2,56, which means to gain the most advantageous economical variant of exploitation of implemented air conditioning system.Item 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, VolodymyrIn 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.Item Залежність ексергетичного ККД систем кондиціювання повітря від внутрішньої температури в чистих приміщеннях(Видавництво Львівської політехніки, 2015) Гарасим, Д. І.; Лабай, В. Й.У сучасних технологіях, пов’язаних з перетворенням енергії, а саме у системах кондиціювання повітря, важливе місце займають обладнання і процеси, об’єктивна оцінка ступеня енергетичної досконалості яких може бути встановлена тільки на основі їх термодинамічного аналізу. Класичний апарат цієї науки часто виявляється недостатнім для виконання нових завдань; необхідний не тільки його подальший розвиток, але й поєднання з елементами системного підходу та економіки. Наведено інноваційну математичну дослідницьку модель центральної прямоте- чійної системи кондиціювання повітря чистого приміщення з метою комп’ютерного оцінювання її енергетичної ефективності на основі ексергетичного ККД залежно від різних факторів, що впливають на її роботу. Завдяки цій моделі отримано залежність ексергетичного ККД e h вибраної системи кондиціювання від параметрів внутрішнього повітря, а саме: температури tв і вологовмісту d в . Встановлено, що вплив вологовмісту d в на ексергетичний ККД е h системи є незначним. Показано, що цю систему кондиціювання повітря бажано використовувати за вищих температур внутрішнього повітря, а саме, наприклад, tв = 30 °С, що дасть можливість отримати найвищий ексергетичний ККД е h , а значить отримати економічно найвигідніший варіант використання вибраної системи кондиціювання повітря. In modern technologies, which are related to energy transformation, namely in the air conditioning systems, important place are occupied by equipment and processes, the objective estimation of value of its energy perfection can be defined only on the basis of thermodynamic analysis. Classic apparatus of this science is often insufficient to solve new tasks; it is necessary not only to its further development, but its combination with the elements of a systematic approach and economy.Innovation mathematical research model of the central straight flow air conditioning system for cleanroom in order to computer’s estimation its energy effective by virtue of exergetic output-input ratio depending on different factors, which have influence on its work, was described in this article. The dependence of exergetic output-input ratio for chosen air conditioning system е h on parameters of indoor air, namely temperature tin and moisture content din was defined thanks to this model. It is found, that the effect of moisture content din on exergetic output-input ratio е h of the system is minor. It is shown that the chosen air conditioning system should be preferably used at higher indoor air temperatures, namely, for example tin = 30 °С, that will give the opportunity to gain the highest exergetic output-input ratio е h , which means to gain the most advantageous economical variant of exploitation of chosen air conditioning system.Item 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, VolodymyrAn 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.