Влияние климата на работу холодильной системы, использующей эффективное излучение в космическое пространство | Climate influence on the operation of refrigeration system using the effective radiation into space

Английский. Theoretically possible cooling capacity of an ideal refrigeration system using the effective radiation into space was calculated by two methods. The calculations were performed for the cities located from 43 degree to 59 degree north latitude: Almaty, Vladivostok, Ust­Kamenogorsk, Petropavlovsk, Omsk, Kazan, Moscow and St. Petersburg. The graphs of the total cold amount for the year and for some months depending on the temperature of the radiating surface are shown. It is found that the greatest cold amount for the year can be produced in the climatic conditions of the Omsk city, and the smallest in Almaty. A method for estimating the amount of heat withdrawn from the radiator due to convective heat transfer through the cooling degree­hours is developed. The results of the calculation of the cooling degree­hours per year for all of the above-mentioned cities are presented. Also graphs are cited that show how many hours per year the temperature in each of the cities is below given temperature. With the help of these graphs it is expected to make an assessment of the working time of the refrigeration system during the year. In summer period due to effective radiation the coolant temperature can become not lower than 15...20 degrees C. In winter, it is impossible to use the effective radiation for stable cooling to a temperature below -10 degree C in all mentioned cities. The total cold amount per winter when temperature of radiating surface is about zero is in average nearly two times larger than the total cold amount per summer when this temperature is -20 degrees C. The data obtained can be used in the design of cooling systems of the studied type, as well as in the standard refrigeration systems that use natural cooling (Free cooling).

Русский. По 2 различным методикам проведен расчет теоретической холодопроизводительности идеальной холодильной системы, использующей эффективное излучение в космическое пространство. Расчеты проведены для городов, расположенных в пределах от 43 град. до 59 град. северной широты: Алматы, Владивостока, Усть­Каменогорска, Петропавловска, Омска, Казани, Москвы и Санкт­Петербурга. Представлены графики суммарного количества холода, получаемого за год и за отдельные месяцы, в зависимости от температуры излучающей поверхности. Установлено, что наибольшее количество холода за год может быть произведено в климатических условиях Омска, а наименьшее – Алматы. Предложен способ оценки количества теплоты, отводимого от радиатора за счет конвективного теплообмена (на основе градусо­часов охлаждения). Представлены результаты расчета градусо­часов охлаждения за год для всех перечисленных городов. Приводятся графики, показывающие, какое количество часов в году температура воздуха в каждом из городов держится ниже заданной для охлаждения. При помощи этих графиков предполагается производить оценку рабочего времени холодильной системы в течение года. В летний период за счет эффективного излучения может быть получена температура хладоносителя не ниже 15...20 град. C. В зимнее время ни в одном из рассмотренных городов невозможно использовать эффективное излучение для стабильного охлаждения до температуры ниже –10 град. C. Суммарное количество холода за зимние месяцы при температуре излучающей поверхности около 0 град. С в среднем почти в 2 раза больше суммы холода за летние месяцы, когда соответствующая температура составляет 20 град. С. Полученные данные могут быть использованы при проектировании систем охлаждения рассматриваемого типа, а также при проектировании традиционных холодильных машин, использующих естественное охлаждение (Free cooling).