Автор:

Чередніченко Сергій, слухач секції «Прикладна фізика», учень 11 класу комунального закладу «Ліцей «Науковий» Кропивницької міської ради».

Наукові керівники:

Ковальов Юрій, в.о. завідувача кафедри безпілотних технологій та штучного інтелекту в авіаційних системах Української державної льотної академії, кандидат технічних наук, доцент;

Лаврусенко Іван, вчитель фізики та інформатики комунального закладу «Ліцей «Науковий» Кропивницької міської ради»;

Лой Євген, вчитель інформатики комунального закладу «Ліцей «Науковий» Кропивницької міської ради».

РЕКУПЕРАТОР ПОВІТРЯ З ФУНКЦІЄЮ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ

У роботі проведено комплексний аналіз фізичних процесів, що відбуваються у вузлах рекуператора під час проходження повітря, зокрема впливу швидкості потоку, температурної різниці та конструктивних особливостей на ефективність системи. Розроблено математичну модель теплообміну між протилежно спрямованими потоками повітря, яка враховує явища теплопровідності, конвекції та в’язкості газів. На основі моделювання визначено оптимальні режими роботи рекуператора та його конструктивні параметри. Виготовлено експериментальний зразок рекуператора для приміщень площею до 30 м², що має багатошарову конструкцію з тонких металевих трубок, у яких повітряні потоки проходять у перпендикулярних напрямах. Пристрій оснащений датчиками CO₂ та електронними термометрами, а його функціонування забезпечується мікроконтролерною системою з програмним управлінням. Експериментальна перевірка в реальних умовах (бібліотечне книгосховище) засвідчила високу ефективність рекуператора – коефіцієнт ефективності перевищує 85,2%, що дозволяє скоротити теплові втрати на 37,7–59,3%. За розрахунками, самоокупність пристрою становить до 3 місяців.

Ключові слова: сталий розвиток, енергозбереження, рекуператор, теплообмін, моделювання, конструювання.