Анотація до роботи:

Ломовцев П.Б. Діагностика енергетичної ефективності холодильних і теплонасосних систем. – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.05.14 – холодильна і кріогенна техніка, системи кондиціювання. – Одеська державна академія холоду, Одеса, 2003 р.

У дисертації представлений метод діагностики холодильних і теплонасосних систем, що дозволяє при заданих умовах і обсягах виробництва ідентифікувати відхилення штатних режимів роботи від еталонних методом визначення внутрішньокомпонентних і структурних необоротностей в окремих підсистемах і установці в цілому, а також визначити можливі заходи для підвищення ефективності. Так, для діючої аміачної холодильної установки на основі здійснення діагностики було встановлене збільшення ексергоекономічної вартості виробництва холоду на 6,75%, витрати електроенергії на 4,97%, амортизаційної складовий на 7,29% і зниження холодильного коефіцієнта на 8,28% у штатному режимі в порівнянні з еталонним. Разом з тим, були виявлені такі можливі коректування експлуатаційних характеристик установки, врахування яких приводить до зниження ексергоекономічної вартості виробництва холоду на 2,28% і витрати електроенергії на 10,93%, при цьому електричний холодильний коефіцієнт підвищується в 1,16 рази в порівнянні зі штатним режимом.

У своїй основі діагностика ефективності використовує спеціально створену моделюючу багаторівневу модульну систему TT–RH, що забезпечує формування комп’ютерно-орієнтованих моделей термотрансформаторів, що працюють по схемах R, H і RH. Крім того, ця система дозволяє проводити параметричний і структурний аналіз на етапі передпроектних розробок, визначати термодинамічну ефективність окремих процесів у заданому діапазоні зміни параметрів, формувати довільні запити типових проектних процедур. У дисертації приведені результати чисельних експериментів, виконаних за допомогою системи TT–RH, по аналізу термодинамічної ефективності процесів і циклів парокомпресійних установок. Відповідність отриманих результатів відомим фізичним і технічним представленням свідчить як про адекватність моделюючої багаторівневої модульної системи TT–RH, так і методу системної діагностики в цілому.

1. Системна діагностика є основою для ухвалення рішення про доцільність комплексного виробництва холоду і тепла, а також для вибору робочих параметрів холодильних і теплонасосних установок.

2. Діагностика енергетичної ефективності може здійснюватися на основі спеціально розробленої моделюючої багаторівневої модульної системи TT–RH, що забезпечує формування комп’ютерно-орієнтованних моделей термотрансформаторів, що працюють по схемах R, H і RH.

3. Створена система TT-RH дозволяє проводити параметричний і структурний аналіз на етапі передпроектних розробок, визначати термодинамічну ефективність окремих процесів у заданому діапазоні зміни параметрів, формувати довільні запити типових проектних процедур.

4. Модульна система TT–RH є відкритою й адаптованою для поповнення баз даних і тому може бути використана для проектування і чисельних параметричних досліджень одно- і двоступінчатих парокомпресійних ХМ і ТН на різних холодильних агентах, що забезпечує істотну економію часу і матеріальних ресурсів.

5. Відповідність результатів чисельних експериментів, виконаних за допомогою системи TT–RH, відомим фізичним і технічним представленням свідчить як про адекватність моделюючої багаторівневої модульної системи TT–RH, так і методу системної діагностики в цілому.

6. Для ідентифікації діючих режимних характеристик і встановлення більш енергетично вигідних режимів роботи варто визначати ексергетичну й економічну вартості кожного потоку і всієї установки в цілому на основі системної діагностики.

7. Розділяючи необоротні втрати ексергії в холодильних і теплонасосних установках на структурні і внутрішньокомпонентні, можна однозначно визначити значення питомих ексергетичних вартостей і додаткових витрат энергосировини для відповідних неефективно функціонуючих компонентів.

8. Основою реалізації системної діагностики для одноступінчатих парокомпресійних холодильних машин і теплових насосів служить декомпозиція виробляючої структури на п'ять підсистем і три комунікатора (з'єднання).

9. Системна діагностика діючої аміачної холодильної установки виявила завищені значення ексергоекономичної вартості виробництва холоду, витрати електроенергії, амортизаційної складової і зниження холодильного коефіцієнта в порівнянні з проектними показниками.

10. Запропонована методика ідентифікації ефективних режимів дозволила поліпшити основні термоекономичні характеристики холодильної установки в порівнянні зі штатним режимом і навіть знизити енергетичну складову еталонного режиму.

11. Інтеграція системної діагностики в системи керування комплексних багатофункціональних установок на основі реалізації безупинного моніторингу забезпечить їх високу енергетичну ефективність протягом усього терміну експлуатації.

Публікації автора:

1. Косой Б.В., Ломовцев П.Б. Концепция автоматизированного проектирования энергетических установок // Холодильная техника и технология. – 1998. – №58. – с. 84 – 87.

(дисертант запропонував нову концепцію автоматизованого проектування складних енергоспоживаючих установок, яка може бути певною основою спеціалізованих систем автоматизованого проектування для існуючих і нових холодильних і теплонасосних систем).

2. Косой Б.В., Ломовцев П.Б. Представление знаний об энергетических установках в экспертных системах // Холодильная техника и технология. – 1999. – №63. – с. 77 – 80.

(дисертант запропонував питання уявлення знань в експертних системах використати в сфері холодильної техніки, при цьому провів досконалі дослідження теплообмінного апарата різноманітних конструкцій і призначень).

3. Косой Б.В., Ломовцев П.Б. Разработка системы автоматизированного проектирования низкотемпературных энергетических установок // Труды Украинской академии экономической кибернетики (Южный научный центр) «Оптимизация управления, информационные системы и компьютерные технологии». – Вып.1. – ч.2. – Киев – Одесса: ИСЦ. 1999. – с. 182 – 189.

(дисертант розглянув питання розробки системи автоматизованого проектування низькотемпературних енергетичних установок і оптимізацію характерних структурних рішень).

4. Ломовцев П.Б. Моделирование одноступенчатого парокомпрессионного термотрансформатора, работающего по комбинированной схеме // Холодильная техника и технология. – 2001. – №73. – с. 23 – 27.

(дисертант здійснив моделювання парокомпресійної установки, працюючої по комбінованій схемі RH з урахуванням незворотних втрат в циклі).

5. Ломовцев П.Б., Косой Б.В. Мониторинг энергетической эффективности аммиачного термотрансформатора // II Международная научно-техническая конференция «Современные проблемы холодильной техники и технологии». – 17 – 19 сентября 2002 г. – Одесса. – 171 с.

(дисертант запропонував здійснювати моніторинг енергетичної ефективності аміачної установки за допомогою системної діагностики, розробленій на основі теорії ексергоекономічної вартості).

6. Ломовцев П.Б., Косой Б.В., Иванников Е.В., Новиков В.М. Системная диагностика аммиачной холодильной установки // Холодильная техника и технология. – 2002. – №77. – с. 16 – 19.

(дисертант розробив концепцію системної діагностики холодильних і теплонасосних установок, яка дозволяє визначати енергетичну ефективність робочих режимів і пропонувати раціональні).