Моделювання гібридної системи теплопостачання з відновлювальними джерелами енергії

Анотація

Розглянуто проблему підвищення енергоефективності процесу післязбирального сушіння зерна шляхом застосування гібридної системи теплопостачання. Визначено за результатами аналізу сучасних наукових праць, що використання гібридної системи теплопостачання дозволяє зменшити споживання традиційних енергоресурсів, підвищити ефективність використання теплоти відпрацьованого повітря, стабілізувати температуру сушильного агента та забезпечити більш рівномірний перебіг процесу сушіння. Запропоновано конструктивно-технологічну схему шахтної зерносушарки з гібридною системою теплопостачання, у якій свіже атмосферне повітря змішується з частиною рециркуляційного повітря, після чого проходить через сонячний повітряний підігрівач і конденсатор теплового насоса. Запропоновано використовувати сонячний підігрівач для попереднього нагрівання повітря, а тепловий насос – для додаткового догрівання та утилізації теплоти відпрацьованого повітря. Для забезпечення рівномірного сушіння зернового шару передбачено подачу сушильного агента через систему розподільних коробів, розташованих по висоті шахти. Визначено основні енергетичні параметри гібридної системи теплопостачання зерносушарки для сушіння пшениці з витратою 1,7 т/год з початковою вологістю 20% до кінцевої вологості 14%. За результатами розрахунку встановлено, що теплова потужність сонячного повітряного підігрівача становить 61,6 кВт, потужність теплового насоса — 92 кВт, загальна теплова потужність системи — 154 кВт, частка сонячного випромінювання — 40%, а коефіцієнт перетворення теплового насоса дорівнює 3,5. Розглянуто особливості формування температурного поля та поля вологості зерна в шахтній сушарці при багаторівневому підведенні сушильного агента через короби. Запропонована схема може бути використана для створення енергоефективних зерносушарок для продовольчого та насіннєвого зерна.