Improving the efficiency of microclimate creation systems

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

The work is devoted to the study of the efficiency of the condenser unit of a refrigeration machine using frequency converters to regulate the rotation speed of fans. The research is aimed at increasing the energy efficiency of the system by optimizing the operating modes of the fans and maintaining a stable temperature of the refrigerant at the outlet of the condenser. The simulation demonstrates that the operation of one fan at the maximum frequency can be comparable in terms of efficiency with the operation of several fans at lower speeds. This result indicates the possibility of reducing energy consumption when using frequency converters to regulate fan operation. The article discusses the principle of operation of an autonomous voltage inverter used to generate a sinusoidal output signal, as well as the implementation features of vector pulse width modulation. The key stages of modeling are described – the formation of control signals, the calculation of time intervals for switching motor windings and the transformation of coordinates from a three-phase system to a two-phase coordinate system α and β. The structure of the sector shaper blocks and the spatial stress vector obtained as a result of the simulation are presented. The simulation results have shown the effectiveness of the proposed methods to increase the quality of the output voltage and improve the performance of ventilation systems. The study is of practical importance for the design and modernization of fan control systems for condensers in refrigeration units, contributing to lower energy consumption and increased equipment reliability. The article was written on the basis of the Center for High Technologies of the Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov.

Sobre autores

N. Savvin

Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov

Email: n-savvin@mail.ru
ORCID ID: 0000-0001-5460-4780

T. Ilyina

Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov

Email: ilinatat50@mail.ru
ORCID ID: 0000-0001-8677-256X

R. Lesovik

Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov

Email: ruslan_lesovik@mail.ru
ORCID ID: 0000-0001-8973-9271

A. Shevtsova

Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov

Email: ido@bstu.ru

V. Kireev

Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov

Email: vit31rus@mail.ru
ORCID ID: 0000-0002-9907-6923

Bibliografia

  1. Дюпон Ж.-Л., Домански П., Лебрен Ф., Циглер Ф. Роль холода в мировой экономике. 38-я Информационная записка МИХ по холодильным технологиям (июнь 2019 г.) // Холодильная техника. 2020. № 5. С. 6–13. EDN: UAYIIY.
  2. Саввин Н.Ю., Гарбузов Д.Д. Математическое моделирование преобразователя частоты с пространственно-векторной широтно-импульсной модуляцией // Вестник кибернетики. 2023. Т. 22. № 2. С. 46– 58. https://doi.org/10.35266/1999-7604-2023-2-46-58. EDN: SGDZER.
  3. Кущев Л.А., Саввин Н.Ю. Тепловизионные исследования оригинальной пластины теплообменника // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова. 2021. № 1. С. 38–45. https://doi.org/10.34031/2071-7318-2021-6-1-38-45. EDN: JCGTZO.
  4. Азизов. Д., Сайдиев Ф. Основы холодильной техники и технического обслуживания холодильных систем. Ташкент: Baktria press, 2017. 176 с.
  5. Саввин Н.Ю., Гарбузов Д.Д. Исследование эффективности охлаждения пластинчатого теплообменника конденсатора промышленной холодильной машины при различных скоростях вращения вентиляторов // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2023. № 10. С. 42–56. https://doi.org/10.34031/2071-7318-2023-8-10-42-56. EDN: FLWLIB.
  6. Ильина Т.Н., Саввин Н.Ю., Аверкова О.А., Логачев К.И. Возобновляемые и вторичные источники энергии инженерных систем при эксплуатации и реконструкции зданий и сооружений // Вестник Евразийской науки. 2023. Т. 15. № 4. С. 1–12. EDN: ENJZMH.
  7. Виноградов А.Б., Коротков А.А. Алгоритмы управления высоковольтным многоуровневым преобразователем частоты. Иваново: Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина, 2018. 184 с. EDN: UTVMTV.
  8. Лунева С.К. Моделирование процессов тепломассопереноса в программной среде SolidWorks/FlowSimulation // Технико-технологические проблемы сервиса. 2018. № 2. С. 27–31. EDN: XQCQRV.
  9. Ильина Т.Н., Саввин Н.Ю., Аверкова О.А., Логачев К.И. Цифровой двойник инженерных систем общественного здания // Вестник Евразийской науки. 2024. Т. 16. № 6. С. 1–11. EDN: WIIZJG.
  10. Попов А.Ю. Моделирование распределения воздушного потока в программном комплексе SolidWorks Flow Simulation // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2017. № 3-3. С. 74–77. EDN: YFMCBP.
  11. Соловьёв А.Н., Глазунова Л.В. Моделирование процесса охлаждения элементов радиоэлектронной аппаратуры в SolidWorks // Вестник Донского государственного технического университета. 2010. Т. 10. № 4. С. 466–473. EDN: NBRXPZ.
  12. Саввин Н.Ю. Математическое моделирование жизненного цикла инженерных систем здания // Инженерные системы и сооружения. 2024. № 4. С. 15–23. https://doi.org/10.36622/2074-188X.2024.34.62.002. EDN: CVDXBN.
  13. Коркодинов Я.А. Обзор семейства k–ε моделей для моделирования турбулентности // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. 2013. Т. 15. № 2. С. 5–16. EDN: QYXPQP.
  14. Корниенко Ф.В. Увеличение эффективности испарительного конденсатора компрессионных холодильных машин // Инженерный вестник Дона. 2012. № 3. С. 231–234. EDN: PJZWLR.
  15. Саввин Н.Ю., Лесовик Р.В., Ильина Т.Н. Повышение эффективности систем теплоснабжения // Строительство и архитектура. 2025. Т. 13. № 2. С. 1–3. https://doi.org/10.29039/2308-0191-2025-13-2-3-3. EDN: KLWBDJ.
  16. Кореньков Е.В. Применение частотного регулирования в системах вентиляции для повышения энергоэффективности // Вестник магистратуры. 2022. № 2-2. С. 32–34. EDN: LKSLVR.
  17. Semenyshyna I., Haibura Yu., Mushenyk I., Sklyarenko I., Kononets V. Development of the Method for Structural-Parametric Optimization In Order To Improve the Efficiency of Transition Processes In Periodic Systems // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. Vol. 4. Iss. 3. P. 29–35. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.140862. EDN: YGJCLJ.
  18. Moskalenko V., Dovbysh A., Naumenko I., Moskalenko A., Korobov A. Improving the Effectiveness of Training the Onboard Object Detection System for a Compact Unmanned Aerial Vehicle // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. Vol. 4. Iss. 9. P. 19–26. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.139923. EDN: YGJWKT.
  19. Rakhmonov I.U., Saidkhodzhaev A.G., Khakimov T.Kh., Niyozov N.N. Design and Implementation of Programmable Logic Educational Simulators for Enhancing Power Supply System Learning // Проблемы современной науки и образования. 2024. № 3. С. 10–13. EDN: DOPUXD.
  20. Саввин Н.Ю., Овсянников Ю.Г., Феоктистов А.Ю., Алифанова А.И. Анализ подходов проектирования с использованием средств информационного моделирования с учётом особенностей этапов жизненного цикла объекта // Строительное производство. 2025. № 2. С. 97–104. https://doi.org/10.54950/26585340_2025_2_97. EDN: AKBSHE.
  21. Savvin N.Yu., Ramazanov R.S., Alifanova A.I. Review of Systems Approach and Design Methods, Including CAD Methods and Systems Engineering // Science Prospects. 2025. Iss. 5. P. 237–241. EDN: PNSJXZ.
  22. Кущев Л.А., Мелькумов В.Н., Саввин Н.Ю. Компьютерное моделирование движения теплоносителя в гофрированном канале пластинчатого теплообменника // Научный журнал строительства и архитектуры. 2020. № 4. С. 51–58. https://doi.org/10.36622/VSTU.2020.60.4.005. EDN: QEMGOY.
  23. Голембиовский Ю.М., Томашевский Ю.Б., Щербаков А.А., Луков Д.Ю., Старков А.В. Автономный однофазный инвертор с высоким качеством выходного напряжения // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: энергетика. 2018. Т. 18. № 1. С. 75–81. https://doi.org/10.14529/power180110. EDN: YVJCMD.
  24. Кривоногов С.В., Романова А.А. Модель системы мониторинга для повышения качества энергии в системах электроснабжения потребителей // International Journal of Open Information Technologies. 2022. Т. 10. № 4. С. 89–98. EDN: PWEFNN.
  25. Викентьева О.Л., Дерябин А.И., Шестакова Л.В., Кычкин А.В. Синтез информационной системы управления подсистемами технического обеспечения интеллектуальных зданий // Вестник МГСУ. 2017. Т. 12. № 10. С. 1191–1201. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2017.10.1191-1201. EDN: ZRZRUP.
  26. Васильев Б.Ю., Козярук А.Е., Мардашов Д.В. Увеличение коэффициента использования автономного инвертора при пространственно-векторном управлении // Электротехника. 2020. № 4. С. 14–23. EDN: NQSEPG.
  27. Zhilin E.V., Prasol D.A., Savvin N.Y. Optimization of the Structure of Filter-Compensating Devices in Networks with Powerful Non-Linear Power Consumers Based on Fuzzy Logic // International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE). 2022. Vol. 12. Iss. 6. P. 5730–5737. http://doi.org/10.11591/ijece.v12i6.pp5730-5737.
  28. Маклаков А.С. Гибридный алгоритм модуляции на основе пространственно-векторной ШИМ и ШИМ с удалением выделенных гармоник // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика. 2018. Т. 18. № 1. С. 92–100. https://doi.org/10.14529/power180112. EDN: LAVJUD.
  29. Костылев А.В. Векторная ШИМ для двухсекционного преобразователя частоты // Вестник ЮжноУральского государственного университета. Серия: Энергетика. 2015. Т. 15. № 2. С. 34–40. https://doi.org/10.14529/power150205. EDN: TNUSLD.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar


Creative Commons License
Este artigo é disponível sob a Licença Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).