Honlapunk alsó tartalma 1360*768 pixel
képernyőfelbontásnál kisebb érték esetén
a görgetősáv használatával érhető el.

Lapszámok

Kérjük válasszon
2013

2013 7-8. szám

Hozzászólások

Hőszivattyú kondenzátorának koncentrált paraméterű stacioner matematikai modellje

Még nem érkezett hozzászólás!

részletek »

Prof. Nyers József Dr. Sci - Dr. Garbai László - Nyers Árpád

Hőszivattyú kondenzátorának koncentrált paraméterű stacioner matematikai modellje

Prof. Nyers József Dr. Sci


Óbudai Egyetem, Alkalmazott Informatikai és Alkalmazott Matematikai Doktori Iskola

Dr. Garbai László

Prof. emeritus
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Gépészmérnöki Kar, Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék, a Magyar Energetikai Társaság elnöke

Nyers Árpád

PhD hallgató
BME, Gépészmérnöki Kar, Pattantyús-Ábrahám Géza Gépészeti Tudományok Doktori Iskola, Ivan Sarić Szakközépiskola, Tera Term Kft. Szabadka

A cikk bemutatja egy hőszivattyú kondenzátorának koncentrált paraméterű fizikai-matematikai modelljét. A fizikai modellnek megfelelően a matematikai modell is két részből tevődik össze. Egyik része a gőzt hűtő szakasz, a másik a kondenzációs szakasz leírása. Gyakorlatilag két matematikai modell kapcsolódik össze egy geometriai hosszban. A geometriai hosszon belül egy belső mozgó perem alakul ki.

A matematikai modell koncentrált paraméterű. Ennek érdekében több elhanyagolást és egyszerűsítést vezettünk be. A modell által nyert eredmények pontossága így is megfelel a kitűzött célnak.Avégső cél a kondenzátor energetikai hatásfokának vizsgálata.

A hőszivattyúk az utóbbi évtizedben kerültek az érdeklődés homlokterébe, amelyet a megújuló energia alkalmazása iránti igények növekedése és a klímapolitikában beállott változások indokoltak. A hőszivattyúkkal kapcsolatos elméleti vizsgálatok száma is jelentősen megnövekedett és az alkalmazásukból nyert szakmai tapasztalatok is sokasodnak. Világosabban látjuk a hőszivattyúk előnyeit és hátrányait és pontosabban tudjuk számítani a hőszivattyúk energetikai jellemzőit.

A hőszivattyúk négy fő alkotóeleme: az elpárologtató, a kompresszor, a kondenzátor és az expanziós szelep. A felsorolt elemek közül jelen cikkünkben a kondenzátorban végbemenő folyamatok számításával foglalkozunk.

A hőszivattyú energetikai hatékonysága szempontjából a négy fő alkotóelem közül a kondenzátor igen fontos szerepet játszik.

A kondenzátorban megvalósuló hőátvitel intenzitása közvetlenül befolyásolja a hőszivattyú teljesítménytényezőjét.

A teljesítménytényezőre a kondenzátor működése közvetetten is kihat, ugyanis a hőátvitel hatékonysága nagymértékben befolyásolja a kondenzátorban kialakuló nyomás szintjét. A kondenzátorban uralkodó nyomástól nagymértékben függ a kompresszor teljesítménye, a tömegáramon és felvett teljesítményen keresztül.

A fizikai modell a túlhevített gőz hűtésének és a gőz kondenzációjának folyamatát írja le, az ehhez szükséges mérlegegyenleteket fogja egybe. A matematikai modell a mérlegegyenletek megoldását teszi lehetővé. A matematikai modell az úgynevezett koncentrált paraméterű modellek osztályába tartozik. Igaz, hogy a koncentrált paraméterű modell pontatlanabb eredményeket ad, mint a osztott paraméter, de a kezelése lényegesen egyszerűbb.

A kondenzátoron belül kétfajta folyamat játszódik le: a túlhevített gőz hűtése és maga a kondenzáció. A matematikai modell is követi ezt a fizikai felosztást: egyik szegmense a gőzt hűtő, a másik a kondenzációs szakaszra vonatkozik. A két részmodell egy belső peremen kapcsolódik egymáshoz. A kapcsolódási pont helyét a gőzhűtés intenzitása határozza meg. A kapcsolódási pont egybeesik a kondenzáció kezdetének a helyével.

A kapcsolódási pont helyének megállapítása csak a matematikai modell megoldásával lehetséges.

A teljes cikk letöltéséhez jelentkezzen be!