Термодинамічні властивості озононеруйнівних холодоагентів та їх розчинів з мастилами

Публікації за результатами представленої дисертації налічують 191 роботу: 67 статей у періодичних професійних журналах і збірниках наукових праць; 26 публікацій у вигляді доповідей та 79 тез доповідей у збірниках наукових праць республіканських, всесоюзних, міжнародних конференцій і конгресів; 18 депонованих робіт; один патент.

Обсяг і структура роботи. Дисертація складається зі вступу, восьми розділів, висновків, списку використаних джерел і додатка. Обсяг роботи (том 1) – 441 с., включаючи 132 рисункі, 30 таблиць, 625 найменувань бібліографії на 62 с. та додатків (том 2) – 247 с., включаючи 103 таблиці и 108 рисунків.

 

 

У вступі обґрунтована актуальність експериментального і розрахунково-теоретичного дослідження термодинамічних властивостей озононеруйнівних холодоаґентів та РХМ, створення еколого-енергетичних методів аналізу ефективності холодильного обладнання. Відображений зв’язок роботи з науковими програмами та НДР, а також сформульовані цілі і конкретні задачі досліджень. Наведено: наукові положення, які узагальнюють одержані наукові результати, відомості про публікації і апробації результатів досліджень та їх практичну значущість.

У першому розділі розглянуто екологічні проблеми, пов’язані із застосуванням озоноруйнівних речовин та холодоаґентів, що мають високе значення потенціалу глобального потепління – (GWP). Підкреслюється роль підвищення енергетичної ефективності обладнання на зниження антропогенного навантаження. Проведений аналіз показує, що виконання Україною положень Монреальського і Кіотського Протоколів буде сприяти як виконанню міжнародних зобов’язань з питань захисту навколишнього середовища, так і реалізації моделі екологічно сталого розвитку промисловості.

У розділі сформульована концепція «чотирьох Е»- Екологія, Енергозбереження, Енергетика, Економіка. Виходячи із пріоритетності вирішення проблем екології, зроблено висновок про необхідність розробки і впровадження нових методів оцінки еколого-енергетичної ефективності холодильного обладнання. Ці методи повинні базуватися на принципах еквівалентності всіх енергетичних витрат для створення обладнання і його експлуатації, а також при повномасштабному врахуванні емісії парникових газів на життєвому циклі холодильного обладнання.

Другий розділ дисертації присвячено розгляду основних проблем і принципів вибору перспективних екологічно безпечних робочих тіл холодильних установок. Показано, що ситуація на ринку холодильного обладнання є надзвичайно заплутаною. Численність недостатньо вивчених сумішевих холодоаґентів утруднює науково обґрунтований вибір альтернативного робочого тіла.

Незважаючи на численність публікацій, присвячених оптимальному вибору холодоаґентів, й досі ще не розроблено системного підходу до оцінки перспективності робочих тіл холодильних установок. Холодоаґент повинен мати необхідні термодинамічні, технологічні, фізико-хімічні, екологічні та фізіологічні властивості. Аналізуючи ситуацію, що склалася в холодильному машинобудуванні, можна констатувати, що за останнє десятиріччя фактори екології і безпеки превалювали над іншими вимогами, що ставляться до холодоагентів. Разом з тим до цього часу відсутні об’єктивні критерії, які б могли акумулювати достатньо суперечливі властивості холодагента. Саме за цих обставин номенклатура запропонованих холодоаґентів надто велика і продовжує щороку розширюватися, а задача вибору холодоаґента залишається актуальною.

Причин ситуації, що склалася в холодильному машинобудуванні, декілька:

• Для більшості нових холодоаґентів донедавна практично була відсутня точна інформація про термодинамічні властивості, що позначалося на якості теоретичних розрахунків ефективності холодильного циклу. Крім того, порушувалась природна послідовність стратегії впровадження нових холодоаґентів у промисловість. Ще й дотепер не розроблена єдина методика тестування холодоаґентів, на необхідність упровадження якої вказує цілий ряд спеціалістів.

• Відсутня єдина загальноприйнята методика еколого-енергетичної експертизи холодоаґенту, яка могла б враховувати більшу частину вимог, що ставляться до холодоаґенту. Енергетичні витрати на створення та безпечну експлуатацію холодильного обладнання, що використовує природні (ODP0 та GWP0), але пожежонебезпечні холодоаґенти, не порівнянні з екологічною доцільністю.

• Експлуатаційні випробування проводилися в основному на обладнанні, не адаптованому до нових холодоаґентів, без урахування змінених коефіцієнтів теплопередачі і врахування термодинамічних властивостей РХМ.

З урахуванням розглянутих проблем, сформульовано принципи вибору холодоаґенту:

• Повномасштабне врахування всіх показників, що визначають ефективність застосування холодоаґентів, при незаперечному пріоритеті екологічних факторів.

• Жорстке дотримання послідовності сформульованих у дисертації принципів упровадження холодоаґенту у промисловість.

• Системний підхід при оцінці енергетичної ефективності застосування нових холодоаґентів.

• Упровадження нових принципів еколого-енергетичного аналізу при врахуванні усіх витрат енергії на виробництво й експлуатацію холодильної техніки на повному життєвому циклі..

В третьому розділі дисертації сформульовані основні напрямки проведених досліджень. Показано, що підбір оптимального, з точки зору споживання енергетичних ресурсів, і екологічно безпечного холодильного аґента є дуже складною техніко-еколого-економічною задачею. Причому можливості як теоретичного аналізу ефективності холодильних циклів, так і тестових випробувань обладнання значною мірою визначаються якістю інформації про термодинамічні властивості реальних робочих тіл, якими є не тільки чисті (або які складаються із чистих компонентів) холодоаґенти, але і РХМ. Наявність домішок мастила в холодоаґенті суттєво впливає на термодинамічні властивості робочого тіла, ефективність холодильного циклу, інтенсивність теплообміну у випарнику і конденсаторі (див. розділ 7).

Найбільш достовірним способом одержання інформації про