МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ НА ОСНОВЕ ТЕПЛОВЫХ СВОЙСТВ ЦИРКУЛЯЦИОННОЙ ТЕПЛОВОЙ ТРУБЫ
Ключевые слова:
тепловая труба, теплообмен, стена, энергосбережение, солнечная энергия, тепломассообмен, солнечное излучение, рабочее тело, змеевик, испаритель, адиабатическая область, конденсаторАннотация
В данной статье теоретические расчеты процессов тепломассообмена, происходящих в циркуляционной тепловой трубе, сравниваются с экспериментальными результатами. При этом были определены экономические и экологические показатели тепловой трубы. Эксперименты проводились в естественных условиях с помощью тепловой трубы кольцевого типа. В ходе экспериментальных исследований фиксировались почасовые изменения солнечной радиации в течение суток, почасовые изменения температуры окружающей среды, почасовые изменения скорости ветра и изменения температуры. почасовое изменение температуры в участках тепловой трубки, нуждающихся в измерении, определено экспериментальным путем. Изменения температуры можно объяснить на основе происходящих в ней тепловых и термодинамических процессов. Математическая модель для объяснения этих процессов была создана с помощью программы MathCAD. По результатам КПД кольцевой тепловой трубы составляет 25-32% в зависимости от параметров окружающей среды, срок окупаемости - 2,5-8 лет, ежегодное снижение выбросов вредных газов в атмосферу - 111 кг. При установке предлагаемой тепловой трубы на стены здания коэффициент теплопередачи стен здания может быть увеличен до 3,2 раза в зависимости от уровня тепловой защиты
Библиографические ссылки
https://earthbuddies.net/when-will-we-run-out-of-fossil-fuel/ (25.07.2023)
Costa A. , Keane M.M., Torrens J.I., Corry E. Building operation and energy performance:
monitoring, analysis and optimisation toolkit Appl. Energy, 101 (2013), pp. 310-316
Elaouzy Y., El Fadar A. Energy, economic and environmental benefits of integrating passive
design strategies into buildings: A review // Renewable and Sustainable Energy Reviews 167
(2022) 112828. https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112828
Gholamreza Heravi, Mohammad Mehdi Abdolvand Assessment of water1 consumption during
production of material and construction phases of residential building projects // Sustainable Cities
and Society 51 (2019) 101785. https://doi.org/10.1016/j.scs.2019.101785
Tingsen Chen, Shuli Liu, Yongliang Shen, Binxu Gao, Abdur Rehman Mazhar A novel triangular
pulsating heat pipe with enhanced heat transfer performance for building energy efficiency // Case
Studies in Thermal Engineering 49 (2023) 103286. https://doi.org/10.1016/j.csite.2023.103286
Duffie J., Beckman W. “Solar engineering of thermal processes”, New York, Wiley, p. 928, 2013.
Samiev K.A., Halimov A.S. Annual Thermal Performance of the Trombe Wall with Phase Change
Heat Storage under Climate Conditions of Uzbekistan // Applied Solar Energy. –USA. – 2022. –
Vol.58, №2. – P.297-305
Samiev K.A., Halimov A.S., Fayziev Sh.Sh. Multiobjective Optimization of Integration of the
Trombe Wall in Buildings Using a Full Factorial Experiment // Applied Solar Energy. –USA. –
–Vol.58, №1. – P.127-136
Avezova N.R., Avezov R.R., Rashidov Yu.K., Samiev K.A. Model-based analysis of
nonstationary thermal mode in premises with an insolation passive heating system with a threelayer translucent shield // Applied Solar Energy. –USA. – 2014. Vol.50, №3. –pp.184-187
Avezova N.R., Avezov R.R., Samiev K.A., Kakhkharov S.K. Comparative analysis of technical
characteristics and economic indicators of the "Trombe wall" system in different climatic zones of
Uzbekistan // Applied Solar Energy. –USA. – 2021. Vol.57, №2. – P.128-134
Zhang, H. and Shu, H., A comprehensive evaluation on energy, economic and environmental
performance of the Trombe wall during the heating season, J. Therm. Sci., 2019, vol. 28, pp.1141–
Wanxiang Yao, Chunze Liu, Xiangru Kong, Zhigang Zhang, Yan Wangc, Weijun Gaoa. A
systematic review of heat pipe applications in buildings / Journal of Building Engineering 76
(2023) 107287. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2023.107287
Gaugler, R. S. (1944, June 6). Heat transfer device. U.S. Patent 2,350,348.
Grover G.M., US Patent 3229759. Filed 1963.
Reay D.A., Kew P.A., McGlen R.J. Heat Pipes Theory, Design and Applications / Sixth edition,
Elsevier 2014, 251 pages
Bahman Zohuri Heat Pipe Design and Technology / Second Edition, Springer, 2016, 537 pages.
Stéphane Lips, Valérie Sartre, Frédéric Lefèvre, Sameer Khandekar, Jocelyn Bonjour. Overview
of heat pipe studies during the period 2010-2015. Interfacial Phenomena and Heat Transfer, 2016,
(1), pp.33-53. 10.1615/InterfacPhenomHeatTransfer.2016016345. hal-01481272
Ахатов Ж.С., Самиев К.А., Рашидов К.Ю., Очилов Л.И. Пассивная теплоаккумулирующая
система солнечного отопления с тепловой трубой. Патент на полезную модель, № FAP
от 18.05.2022 // Официальный бюллетень. Агентство по интеллектуальной
собственности РУз. – 2023. – Том.263, №2. – C.186.
Tan R., Zhang Z. Heat pipe structure on heat transfer and energy saving performance of the wall
implanted with heat pipes during the heating season / Applied Thermal Engineering 102 (2016)
–640.Muqobil energetika/Альтернативная энергетика/Alternative energy #4 [11) 2023
12.2023 87
Zhang H., Shu H.A. Comprehensive Evaluation on Energy, Economic and Environmental
Performance of the Trombe Wall during the Heating Season / Journal of Thermal Science
, pages1141–1149 (2019).
Ochilov L.I., Tursunov S.U. Bino va inshootlarni isitishda issiqlik quvurlaridan foydalanish /
Ilm-fan va innovatsiya ilmiy-amaliy konferensiyasi 5 iyun 2023.
