ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ОТКЛИКА ХОЛОДИЛЬНОЙ СИСТЕМЫ В УСЛОВИЯХ РЕЗКОГО ТЕПЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

В данной статье рассматривается оценка работы парокомпрессионной холодильной установки при воздействии шоковой тепловой нагрузки. Исследование проведено на модернизированном экспериментальном стенде «Холодильник-2» с системой цифрового мониторинга, включающей дополнительных 24 датчика DS18B20 и микроконтроллер STM32. Основной целью являлось сравнение поведения установки при внесении объекта с температурой 40, 60 и 80°C после выхода на квазистационарный режим. Проведён анализ температурных кривых, продолжительности переходных процессов и времени выхода на новый стационарный режим. Дополнительно рассмотрены особенности распределения температур внутри морозильной камеры, а также влияние тепловой нагрузки на работу основных элементов цикла.
Научная новизна исследования заключается в комплексном рассмотрении переходных процессов, возникающих при резких тепловых воздействиях, с акцентом на их продолжительность и устойчивость системы. Практическая значимость работы связана с возможностью применения полученных результатов для оптимизации режимов эксплуатации холодильных установок, а также для проведения диагностики неисправностей в условиях, приближённых к реальным. В качестве оптимального выбран режим воздействия 60 °C, который обеспечивает баланс между продолжительностью переходного процесса и равномерностью распределения температур.

1. Yasuda H. A Dynamic Model of a Vapor Compression Refrigeration Cycle / H. Yasuda, T. Yanagisawa, M. Izushi // Transactions of the Japan Society of Refrigerating and Air Conditioning Engineers. – 1994. – № 11(3). Р. – 263-275.

2. Energy and Exergy Analysis of Vapor Compression Refrigeration System with Low-GWP Refrigerants / Т. Aized et al // J. Energies. – 2022. – № 15(19). – Р. 7246.

3. Eleiwi M.A. An Experimental Study on a Vapor Compression Refrigeration Cycle by Adding Internal Heat Exchanger / M.A. Eleiwi. – Tikrit Journal of Engineering Sciences.

4. Investigation of the Thermodynamic Process of the Refrigerator Compressor Based on the m-θ Diagram / Z. He et al // Energies. – 2017. – № 10(10). – Р. 1517.

5. Tantekin A. Thermodynamic Analysis of Vapor Compression Refrigeration System with Various Refrigerants / A. Tantekin // Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi. – 2025. – № 15(1). – Р. 392-405.

6. Sarioğlu K. Performance Investigation of a Vapor Compression Refrigeration System with and without Heat Exchanger Using Mono and Hybrid Nanofluids (R1234yf) / K. Sarioğlu, G. Yıldız // Gazi University Journal of Science Part C. – 2025. – № 13(1). – Р. 169-186.

7. Gabibov I.A. Modeling the Heat Transfer Process in Refrigeration Units Used in the Oil Industry / I.A. Gabibov, R.S. Nadjafkulieva, S.M. Abasova, // EUREKA: Physics and Engineering. – 2019.

8. Modelling and Cooling Power Control of TES-Backed Up Vapour-Compression Refrigeration System / D. Rodríguez et al // arXiv preprint – 2024.

9. Second-Law-Allowed Temporal Cooling of the Coldest Reservoir Without External Refrigeration / I.V. Vovchenko et al // arXiv preprint. – 2024.

10. Bolaji B.O. Ozone depletion and global warming: Case for the use of natural refrigerants – A review / B.O. Bolaji, Z. Huan // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2013. – № 18. – Р. 49-54.

11. Hermes C.J.L. Dynamic behavior of vapor compression refrigeration systems: Modeling and simulation / C.J.L. Hermes // International Journal of Refrigeration. – 2011. – № 34(6). – Р. 1482-1493.

12. Kaya M. Transient thermal analysis of refrigeration systems under variable loads / M. Kaya, B. Kilic // Applied Thermal Engineering. – 2018. – № 145. – Р. 742-752.

13. Вклад молодежного потенциала в модернизацию Казахстана 3.0: Сборник докладов Международной молодежной научно-практической конференции / Гл. ред. А.Б. Найзабеков, - Рудный: Рудненский индустриальный институт, 2018. – 454-457 С.

14. Конденсатордың жартылай бітелуі мен жеткіліксіз өнімділігі тоңазытқыш қондырғылардың тиімді жұмысына әсері / Д.Н. Нургалиев және т.б. // Семей қаласының Шәкәрім атындағы Мемлекеттік университетінің хабаршысы. – 2020. – № 4(92). – Б. 96-100.

15. Тоңазытқыштың ақау жағдайында жұмыс істеу принципі / Д.Н. Нургалиев және т.б. // Вестник НЯЦ РК периодический научно-технический журнал национального ядерного центра Республики Казахстан. – 2023. – № 1(93). – Б. 48-54.

16. Сакун А.А. Холодильные машины и тепловые насосы: теория, расчёт и эксплуатация. – М.: Машиностроение, 1988. – 320 с.