Стиснення повітря при замерзанні води в резервуарі та його використання для зливання води з сонячних колекторів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorПуховий, І. І.
dc.contributor.authorНазарова, І. О.
dc.date.accessioned2023-04-21T09:34:39Z
dc.date.available2023-04-21T09:34:39Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractРозглядається використання ефекту збільшення об’єму льоду при замерзанні води для стиснення повітря в резервуарі, частково заповненому водою. Метою дослідження є створення умов для руху поверхні льоду та визначення кінцевого тиску повітря після замерзання води. Розроблений спосіб стиснення повітря та виконані теоретичні і експериментальні дослідження кінцевого тиску повітря. Проведена експериментальна перевірка запатентованого способу стиснення повітря з забезпеченням рухомої поверхні льоду шляхом накладання теплоізоляції на повітряну камеру верхівки резервуару. Для цього виготовлені два стискувачі повітря різного розміру з використанням холоду з повітря та з суміші льоду з сіллю. Отримані надлишкові тиски повітря від 0,3 до 0,5 бар. Проведений термодинамічний аналіз процесу. Отримане рівняння для визначення тиску при повному замерзанні води, при постійному перерізі стискувача повітря. Розрахунки стиснення близькі до експериментальних даних. Дослідження показали реальну технічну можливість стиснення повітря при замерзанні води в жорсткому герметичному резервуарі та його використання для автоматичного зливання води з сонячних колекторів при початку морозів. Запропонований і експериментально досліджений спосіб забезпечення руху льодяної поверхні відносно стін резервуару при стисненні повітря в резервуарі, шляхом теплоізоляції повітряного простору. Основні результати досліджень: отримано: термодинамічним аналізом рівняння для кінцевого тиску стиснутого льодом повітря;при використанні резервуару з постійним горизонтальним перерізом кінцевий тиск не залежить від площі перерізу і зростає з підвищенням рівня води; проведені експерименти на двох установках показали, що надлишковий тиск сягає 0,3 – 0.5 бар; резервуар з водою, що замерзає, пропонується використовувати як температурний датчик, а стиснене повітря може приводити в рух клапан прямої дії; розрахунки часу замерзання води для стиснення повітря показали його значне скорочення при зростанні коефіцієнта оребрення резервуару.uk
dc.description.abstractotherThe use of the effect of increasing the volume of ice when freezing water to compress the air in a tank partially filled with water is considered. The aim of the study is to create conditions for the movement of the ice surface and determine the final air pressure after freezing water. A method of air compression has been developed and theoretical and experimental studies of the final air pressure have been performed. Experimental tests of a patented method of air compression with the provision of a movable ice surface by applying thermal insulation to the air chamber at the top of the tank were carried out. For this purpose, two air compressors of different sizes are made using cold air and a mixture of ice and salt. Obtained excess air pressures from 0.3 to 0.5 bar. The thermodynamic analysis of the process is carried out. The equation for determining the pressure at complete freezing of water, with a constant cross-section of the air compressor is obtained. Compression calculations are close to experimental data. Studies have shown the real technical possibility of air compression when water freezes in a rigid sealed tank and its use for automatic drainage of water from solar panels at the onset of frost. 1. The proposed and experimentally investigated method of ensuring the movement of the ice surface relative to the walls of the tank when compression of the air in the tank, by thermal insulation of the airspace. Obtained thermodynamic analysis of the equation for the final pressure of the air compressed by ice. When using a tank with a constant horizontal section, the final pressure does not depend on the area of the cross section and increases with increasing water level. The experiments on two installations showed that excess pressure reaches 0.3 - 0.5 bar. Freezing water tank is proposed to be used as a temperature sensor, and compressed air can drive a direct action valve. Calculations of water freezing time for compression of the air showed its significant reduction with the growth of the tank coefficient.uk
dc.format.pagerangeС. 69-74uk
dc.identifier.citationПуховий, І. І. Стиснення повітря при замерзанні води в резервуарі та його використання для зливання води з сонячних колекторів / І. І. Пуховий, І. О. Назарова // Енергетика: економіка, технології, екологія : науковий журнал. – 2022. – № 3. – С. 69-74. – Бібліогр.: 8 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/1813-5420.3.2022.271983
dc.identifier.orcid0000-0003-4915-9699uk
dc.identifier.orcid0000-0002-5809-2898uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/54788
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofЕнергетика: економіка, технології, екологія : науковий журнал, 2022, № 3uk
dc.subjectзамерзання води в резервуаріuk
dc.subjectстворення рухомої поверхні льодуuk
dc.subjectстиснення повітря льодомuk
dc.subjectвикористання стисненого повітря для зливання води з сонячних колекторів в морозиuk
dc.subjectfreezing of water in the tankuk
dc.subjectcreation of a moving ice surfaceuk
dc.subjectcompression of air by iceuk
dc.subjectuse of compressed air to drain water from solar collectors in frostuk
dc.subject.udc607.7uk
dc.titleСтиснення повітря при замерзанні води в резервуарі та його використання для зливання води з сонячних колекторівuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
eete2022-3_p69-74.pdf
Розмір:
489.52 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Енергетика: економіка, технології, екологія: науковий журнал, № 3