ლითონის ქაფის სითბოს გადაცემის მახასიათებლების შესწავლა და მისი გამოყენება HVAC ინდუსტრიაში

მსოფლიოში ენერგიის მოთხოვნილება იზრდება წელიწადში დაახლოებით 1.3%-ით, ხოლო ენერგიის დაზოგვა და ემისიის შემცირება ქვეყნის განვითარების ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი სტრატეგიაა, ამიტომ ენერგიის დაზოგვის მოწყობილობა ენერგეტიკული გამოყენების სფეროში (სითბოს კონვერტაცია, სითბოს შენახვა და სითბოს გამოყენება) დიდ ყურადღებას იპყრობს.

ლითონის ქაფიარის მატერიალური დამუშავების ტექნოლოგია, რომელიც შემოთავაზებულია ამერიკელი მეცნიერის სოსნიკის მიერ 1948 წელს, ერთგვარი ფორა, რომელიც წარმოიქმნება ლითონის ლიგატების ტიპის ჩონჩხით და ფორების ერთეულებით, რომლებიც ერთმანეთთან არის დაკავშირებული ღია უჯრედებთან, თითოეული ღია უჯრედი (ფორა) მოიცავს 12-14 ხუთკუთხა ან ექვსკუთხა ზედაპირს. მასალასალუმინის, ფოლადი, ნიკელი, სპილენძი, კერამიკა და ლითონის შენადნობები, რომელსაც აქვს როგორც უწყვეტი ფაზის ლითონის, ასევე დისკრეტული ფაზის ფორების მახასიათებლები.
ლითონის ქაფი ხასიათდება შემდეგი ძირითადი პარამეტრებით:
1. ფორების დიამეტრი არის ღიობების საშუალო დიამეტრი და მერყეობს 0,1-დან 10 მმ-მდე;
2. ჩონჩხის დიამეტრი არის ლითონის ჩონჩხის საშუალო დიამეტრი;
3. ფორების სიმკვრივე არის ფორების რაოდენობა ინჩზე და დაკავშირებულია უჯრედის ზომასთან, ფორების ზომასთან და ნეკნების ზომასთან;
4. ფორიანობა ε არის ფორების მოცულობითი ფრაქცია, რომელიც მიღებულია ნიმუშის მასისა და მოცულობის გაზომვით, რომელიც მერყეობს 80%-დან 99%-მდე და შეიძლება დაიყოს ღია და დახურულ ფორებად იმის მიხედვით, ფორები გამტარია თუ არა.
სითხის ნაკადის და სითბოს გაცვლის მახასიათებლების გამო, ენერგეტიკულ ველში გამოყენება ძირითადად ღია ფორების ტიპია, რომელსაც აქვს უწყვეტი და შეუფერხებელი სამგანზომილებიანი ფორების სტრუქტურა შიგნით, და არის ფორები მყარ ჩონჩხს შორის და სითხეს შეუძლია მიედინება. ფორების შიგნით, ფორიანობით ε>80%, დიდი სპეციფიური ზედაპირის ფართობი (1000~5000 მ2/მ3), დიდი თბოგამტარობა და კარგი სითბოს გაცვლის ხარისხი, რაც ძირითადად გამოიყენება სითბოს გადამცვლელი, ელექტრონული გაგრილება და საწვავის უჯრედი. ენერგეტიკულ ობიექტებში გამოიყენება სითბოს გადამცვლელებში ჩაშენებული ქაფიანი ლითონის, მზის კოლექტორების, მზის მიმღების, სითბოს აკუმულატორების და ა.შ.
ლითონის ქაფის სტრუქტურული მახასიათებლებისა და ფიზიკური მახასიათებლების მიხედვით, გამოიკვლიეთ ლითონის ქაფის ფუნქციონალიზებული გამოყენება HVAC-ის სფეროში, შესაბამისად, სითბოს გადაცემის, სითბოს შეგროვების, სითბოს შენახვის 3 ასპექტი მისი ძირითადი გამოყენებისა და კვლევის მახასიათებლების, ძირითადი დასკვნები შემდეგია:
(1) ლითონის ქაფში ჩასმული სითბოს გადამცვლელი არის მაღალეფექტური კომპაქტური სითბოს გადამცვლელი, რომელსაც შეუძლია გაზარდოს კონვექციური სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი 3~9-ჯერ; სხვადასხვა მასალები (სპილენძი, ალუმინი, ნიკელი) შეუძლია მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს სითბოს გადაცემის გაძლიერების უნარი და სხვადასხვა მასალას შეუძლია სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი განსხვავებული იყოს; ქაფი ლითონის თეორია სითბოს გადაცემის ფორიანობის, ფორების სიმკვრივისა და გამტარიანობის ფორების მასშტაბის არის განსაზღვრა სითბოს გადაცემის ძირითადი პარამეტრების ეფექტური; სითბოს გადაცემის სიჩქარის პარამეტრები, წნევის ვარდნა, სითბოს გადაცემის კოეფიციენტის შეერთების ნაკადი არის მთავარი პარამეტრი; სითბოს გადაცემის სიჩქარის პარამეტრები, წნევის ვარდნა, მყარი ნაკადი უნდა განისაზღვროს ძირითადი პარამეტრების სითბოს გადაცემის კოეფიციენტის დაწყვილება, არის სითბოს გადამცვლელის დიზაინი მთავარი ინდიკატორის პარამეტრები.
(2) ლითონის ქაფი გამოიყენება მზის კოლექტორის ობიექტებში, ამ მაღალი ტემპერატურის პირობებში გამოყენებული ლითონის ქაფის გამო, სითბოს გამოსხივების ეფექტი აშკარა და დომინანტია. სითბოს გამტარობის და გამოსხივების სითბოს გადაცემის შეერთების ეფექტი სითბოს გადაცემის პროცესში მაღალ ტემპერატურაზე, ისევე როგორც ლითონის ქაფის სტრუქტურის სპეციფიკა, მრავალჯერადს ხდის ფაქტორებს, რომლებიც გავლენას ახდენენ ლითონის ქაფის ეფექტურ თბოგამტარობაზე და სითბოს გადაცემის რეჟიმში. და კომპლექსური. ხშირად გამოიყენება პირდაპირი შთანთქმის მზის კოლექტორები და მოცულობითი მზის კოლექტორები, რომლებშიც შთამნთქმელი კოლექტორი არის ლითონის ქაფის გავლენა მზის ენერგიის შთანთქმაზე დომინანტური, მეტალს, ქაფსა და სითხის სითბოს გადაცემა ირიბად გავლენას ახდენს მზის ენერგიის მიმღების მუშაობაზე; მოცულობითი კოლექტორი არის მოწყობილობაში ჰაერის ნაკადის და მზის ენერგიის ნაკადის გამოყენება, ლითონის ქაფის გეომეტრია და მატერიალური კონფიგურაცია მთავარ ფაქტორებს იკავებს.
(3)ლითონის ქაფიგამოიყენება თერმული ენერგიის შესანახ მოწყობილობებში სტრუქტურის უწყვეტობისა და თბოგამტარობის მაღალი ეფექტურობის გამო, მისი მაღალი თბოგამტარობის, მაღალი ფორიანობის და მაღალი სპეციფიური ზედაპირის გამოყენებით და ფაზის შემცვლელი მასალების გამოყენებით სითბოს შენახვის დიდი სიმძლავრით, მარტივი სტრუქტურით და საჭიროების გარეშე. დამატებითი ენერგიის მოხმარება და ა.შ., კომპოზიტური ფაზის შემცვლელი მასალების შემადგენლობის სუპერპოზიციის უპირატესობები, პარაფინის სითბოს გადაცემის გაძლიერება, ფაზის შემცვლელი მასალების თბოგამტარობის გაძლიერება, გაუმჯობესების შესწავლა. ქაფიანი ლითონი ფაზის ცვლის მასალაში ქაფიანი ლითონის გაუმჯობესება ფაზის შეცვლის მასალის მოწყობაში, ფორიანობის და ფორების მასშტაბის შეცვლა, მასალების შერჩევა და ა.შ. ფაზის ცვლილების შედგენილ სისტემაზე რეაგირების დრო, ტემპერატურის განაწილება, სითბოს შენახვის დრო. და სითბოს გადაცემას აქვს მნიშვნელოვანი გავლენა აღჭურვილობის დიზაინის შემდგომ ოპტიმიზაციაზე, რათა უზრუნველყოს გარკვეული თეორიული საფუძველი.