Modelowanie hybrydowego obiegu chłodniczego przy wykorzystaniu programu LabView

W Instytucie Inżynierii Cieplnej i Procesowej Politechniki Krakowskiej zaprojektowano i zbudowano prototypowy kaskadowy adsorpcyjno-sprężarkowy system ziębniczy. Pierwszym stopniem kaskady jest urządzenie adsorpcyjne zasilane energią cieplną z kolektorów słonecznych, działające w okresie letnim jako układ chłodniczy, odprowadzający ciepło ze skraplacza drugiego stopnia kaskady - sprężarkowego układu ziębniczego z CO₂ jako czynnikiem chłodniczym. Do symulacji systemu przygotowany został dedykowany program tworzony z wykorzystaniem graficznego języka programowania w środowisku LabView. Aplikacja uwzględnia jednowymiarowe dynamiczne zmiany parametrów systemu jako całości oraz poszczególnych jego modułów. Rozwiązywane są równania bilansu ilości substancji (masy) oraz bilansu energii. System zawiera cztery typy modułów: a) źródła ciepła i/lub masy, do których należą m. in. kolektor słoneczny, wyparna wieża chłodnicza, komora chłodnicza; b) elementy inercyjne i wymienniki; c) układy napędowe ( m. in. urządzenie adsorpcyjne); d) urządzenia sterujące (np. zawory). W algorytmie obliczeniowym każdy moduł systemu zdefiniowany jest jako podprogram o określonych funkcjach przejścia oraz liczbie wejść i wyjść. Każdy moduł zasadniczo opisany jest przez dwa równania podstawowe – równanie energii i równanie ciągłości – oraz równania uzupełniające, odpowiednie dla poszczególnych elementów systemu. Dla zobrazowania działania programu pokazano przykładowy wykres zmian temperatury wody w zbiorniku jako odpowiedź na skokową zmianę gęstości strumienia promieniowania słonecznego działającego na absorber kolektorów słonecznych.

Pełny tekst (pdf)

1. Cyklis P., Górski B., Kantor R., Ryncarz T.: Hybrydowe sorpcyjno-sprężarkowe systemy ziębnicze : Część I - Koncepcja systemu hybrydowego, Technika Chłodnicza Klimatyzacyjna, 19 (2012) 264-268.
2. Cyklis P., Górski B., Kantor R., Ryncarz T.: Hybrydowe sorpcyjno-sprężarkowe systemy ziębnicze: Część II – Realizacja systemu hybrydowego, Technika Chłodnicza Klimatyzacyjna, 19 (2012) 322-331.
3. Hobler T.: Ruch ciepła i wymienniki, WNT, Warszawa 1971.
4. SorTech Adsorption Chiller Design Manual ACS 08/ACS 15.
5. http://www.ni.com/labview/