Термодинамічний аналіз термічної опріснювальної установки з циклом зволоження–осушення повітря - Володимир Середа; Андрій Соломаха; Наталя Притула; Олексій Заболотний (KPI Science News, 2022)
Проблематика. Сьогодні опріснення морської води забезпечує видобуток світової прісної води у кількості 24,5 млн. м3 на добу. Одним із перспективних способів опріснення є термічна технологія зволоження–осушення повітря. Незважаючи на суттєві переваги цієї технології, ключовими проблемами її використання євисокі енергетичні потреби.Мета дослідження. Визначити оптимальні термодинамічні параметри робочих тіл (повітря і води) в конструктивних елементах опріснювальної установки з циклом зволоження–осушення повітря для отримання максимальної продуктивності за мінімального підведення теплоти.Методика реалізації. Математичне моделювання циклу зволоження–осушення повітря за різних режимних параметрів на основі створеної термодинамічної моделі з масовими та енергетичними балансами кожного елементу опріснювальної установки.Результати дослідження. Встановлено, що енергетична ефективність (gain out put ratio, GOR) установки збільшується зі збільшенням температури солоної води на виході з осушувача. Максимальні значення GOR та коефіцієнта відновлення води (recovery ratio, RR) спостерігаються за максимального перепаду температур (максимального нагрівання) солоної води в осушувачі. Показано, що зі збільшенням температури солоної води на вході до зволожувача GOR та RR також збільшуються. З’ясовано, що GOR не залежить від температури та вологості повітря на вході до зволожувача.Висновки. Максимальні значення GOR та RR для циклу з додатковим підігріванням води становлять 3,75 та 6% відповідно. Для отримання таких значень температура солоної води на вході в установку (осушувач)має дорівнювати 10 °С, а температура солоної води на вході до зволожувача – 70 °С за будь-яких температур та вологості повітря. Застосування відновлювальної енергії для підігрівання солоної води у нагрівнику дасть змогу значно підвищити GOR.