|
|
Předběžné výsledky měření na HVAC jednotce pro H2-Bus s chladivy R454C a R513A
Blahut, Aleš ; Kordík, Jozef ; Šulc, V. ; Vinš, Václav
Technická zpráva shrnuje předběžné vyhodnocení experimentálních zkoušek chladící jednotky a tepelného čerpadla (HVAC) pro vodíkový autobus s chladivy R454C a R513A. V klimakomoře Elektrotechnického zkušebního ústavu, s. p. v Praze Troji byla v říjnu 2023 podrobně testována zkušební HVAC jednotka v režimech klimatizace a tepelného čerpadla při teplotách okolí od -25 °C do +45 °C. Ve zprávě jsou analyzovány základní výkonové parametry HVAC jednotky zahrnující topný a chladící výkon na kondenzátoru, resp. výparníku, topné a chladící faktory okruhu a izoentropickou účinnost kompresoru.
|
|
|
Current status of natural refrigerants for heat pumps in an electric bus
Aminian, Ali ; Vinš, Václav
The technical report provides a survey on the current status of hydrocarbons, with special focus on propane (R290), used as natural refrigerants in air‐conditioning units and heat pumps. Due to the\nexpected phase‐down of halogenated refrigerants planned in the regulation of the European Parliament no. 2022/0099/COD, alternatives such as hydrocarbons, carbon dioxide or ammonia are\nmost probably to be used in EU in the near future. A review of recent developments of HVAC units for residential use and for electric vehicles operated with natural refrigerants is presented.
|
|
|
Survey of the use of propane as refrigerant R290 in cooling circuits and heat pumps
Aminian, Ali ; Prokopová, Olga ; Vinš, Václav
The technical report presents a review on the application of propane as refrigerant R290 in cooling circuits and heat pumps (HVAC). Safety risks of R290 used in HVAC are addressed according to ANSI/ASHRAE and EN standards. Comparison of thermophysical properties of propane with other refrigerants, solubility and miscibility of propane in compressor oils and heat transfer in condenser and evaporator are discussed. The main aim of the study is to provide an overview about the potential use of propane in the cooling circuit and heat pump for the hydrogen bus developed by the SOR Libchavy company.
|
|
|
Termofyzikální vlastnosti peroxidu vodíku modelované pomocí kubických stavových rovnic v programu TREND
Vinš, Václav ; Prokopová, Olga
Výzkumná zpráva se zabývá termofyzikálními vlastnostmi peroxidu vodíku (H2O2) v čistém stavu, a to zejména s ohledem na potenciál jeho využití jako raketové palivo. Navzdory širokému použití peroxidu vodíku je množství dostupných experimentálních dat a modelů k predikci jeho vlastností v čistém stavu velmi omezeno. Důvodem je silný oxidační charakter H2O2 a jeho rozklad při vyšších teplotách. Většina dat je proto omezena na řídké vodné roztoky do maximální koncentrace 60 %. Ve zprávě je shrnuta literární rešerše dostupných dat a teplotních korelací pro vlastnosti H2O2, a to jak pro termodynamické vlastnosti, konkrétně tlak sytých par, hustotu kapaliny, měrnou tepelnou kapacitu při konstantním tlaku a výparnou entalpii, tak pro transportní vlastnosti, tj. dynamickou viskozitu, tepelnou vodivost a povrchové napětí. Na základě sesbíraných dat byly vypracovány modely založené na kubických stavových rovnicích Soave-Redlich-Kwong a Peng-Robinson, z nichž druhá uvedená poskytuje překvapivě dobrou shodu s dostupnými teplotními korelacemi pro většinu vybraných vlastností v širokém rozsahu teplot od bodu tuhnutí 272,72 K do blízkosti kritické teploty 730,15 K. Sestavené modely pro vlastnosti H2O2 byly implementovány do vývojové verze softwarového balíčku TREND pro výpočet termofyzikálních vlastností a fázových rovnováh čistých látek a směsí, který je vyvíjen skupinou prof. R. Spana na Ruhr-Universität Bochum v Německu.
|
|
|
Report on the reference densities of water and air employed for the adjustment of vibrating tube density meter
Vinš, Václav ; Prokopová, Olga
Zpráva představuje souhrn několika modelů pro určení referenčních hustot čisté vody a vlhkého vzduchu při atmosférickém tlaku, které jsou potřebné k teplotní kalibraci hustoměru s vibrační trubicí Anton Paar DMA 5000 M. Při nastavení přístroje využívaného v Laboratoři termofyzikálních vlastností vzešla řada technických otázek ohledně kalibrace přístroje. Tato zpráva slouží zejména jako podklad k diskuzi se zástupci společnosti Anton Paar. S použitím softwaru pro technické výpočty Matlab byly vytvořeny programy pro výpočet hustoty vody pomocí stavové rovnice IAPWS-95 od Wagnera a Pruße (2002), CIPM standardu od Tanaky a kol. (2001) a vztahu od Spiewecka a Bettina (1992). Pro vlhký vzduch byl sestaven model na základě IAPWS Guideline G8-10 (2010) založeném na stavové rovnici pro suchý vzduch od Lemmona a kol. (2000) a stavové rovnici pro vodu IAPWS-95. Výsledky byly porovnány s CIPM standardem od Picarda a kol. (2008) a zjednodušeným vztahem od Spiewecka a Bettina (1992). V závěrečné části jsou prezentována data naměřená v Laboratoři termofyzikálních vlastností pro čistou vodu v teplotním rozsahu 2 až 50 °C pro různá nastavení referenčních vztahů pro hustoty vody a vlhkého vzduchu použité při kalibraci přístroje.\n
|
|
|
Investigation of droplet nucleation in CCS relevant systems – design and testing of the expansion chamber
Čenský, Miroslav ; Hrubý, Jan ; Vinš, Václav ; Hykl, Jiří ; Šmíd, Bohuslav
A unique in-house designed experimental apparatus for investigation of nucleation of droplets in CCS relevant systems is being developed by the present team. The apparatus allows simulating various processes relevant to CCS technologies. Gaseous mixtures with CO2 are prepared in a Mixture Preparation\nDevice (MPD) based on accurate adjustment of flow rates of individual components [EPJ Web of Conferences 143, 02140 (2017)]. The mixture then flows into an expansion chamber, where it undergoes a rapid adiabatic expansion. As a consequence of adiabatic cooling, the mixture becomes supersaturated and nucleation and simultaneous growth of droplets occurs. In this study, we describe the design and testing of the expansion part of the experimental setup. The rapid expansion was realized using two valve systems, one for low pressures (up to 0.7 MPa) and the other for high pressures (up to 10 MPa). A challenge for a proper design of the expansion system is avoiding acoustic oscillations. These can occur either in the mode of Helmholtz resonator, where the compressible gas in the chamber acts as a spring and the rapidly moving\ngas in the valve system as a mass, or in the “flute” mode, where acoustic waves are generated in a long outlet tubing.\n
|
|
|
Surface tension of aqueous binary mixtures under the supercooled conditions – Development of the measuring technique and preliminary data for water + lower alcohols
Vinš, Václav ; Hykl, Jiří ; Nikl, Zbyněk ; Čenský, Miroslav ; Hrubý, Jan
An experimental apparatus originally developed for the measurement of surface tension of supercooled water was modified such that it allows for measurement of binary aqueous mixtures. The measuring principle based on the capillary rise technique is similar to that employed in the previous measurements with pure water [J. Hrubý et al., J. Phys. Chem. Lett. 5 (2014) 425 and V. Vinš et al., J. Phys. Chem. B 119 (2015) 5567]. The temperature dependence of the surface tension is determined from the\nmeasured height of the liquid column elevated in a vertical capillary tube with an inner diameter of 0.32 mm. The aqueous liquid rises to a height of 60 mm to 95 mm depending on the solute concentration and the temperature. Preliminary tests performed with the binary mixtures of water with methanol, ethanol, and n-propanol at various concentrations and temperatures down to –28 °C approved functionality of the measuring technique. Some difficulties, such as influence of impurities on the liquid column elevation or formation of bubbles in the liquid column, were observed. The experimental apparatus is further being modified in order to obtain more accurate data for various aqueous mixtures.
|
|
|
Temperature and pressure correlation for volume of gas hydrates with crystal structures sI and sII.
Vinš, Václav ; Jäger, A. ; Hielscher, S. ; Span, R. ; Hrubý, Jan ; Breitkopf, C.
The temperature and pressure correlations for the volume of gas hydrates forming crystal structures sI and sII developed in previous study [Fluid Phase Equilib. 427 (2016) 268], focused on the modeling of pure gas hydrates relevant in CCS, were revised and modified for the modeling of mixed hydrates in this study. A universal reference state at temperature of 273.15 K and pressure of 1 Pa is used in the new correlation. Coefficients for the thermal expansion together with the reference lattice parameter were simultaneously correlated to both the temperature data and the pressure data for the lattice parameter. The new correlation is in good agreement with the experimental data over wide temperature and pressure ranges from 0 K to 293 K and from 0 to 2000 MPa, respectively. The new correlation provides significantly better agreement with the experimental data for sI hydrates compared to the original correlation. The results of both correlations are comparable in case of sII hydrates.
|
|
|
Investigation of droplet nucleation in CCS relevant systems – Design and testing of a CO2 branch of the mixture preparation device.
Vinš, Václav ; Čenský, Miroslav ; Hykl, Jiří ; Hrubý, Jan
A unique in-house designed experimental apparatus for investigation of nucleation of droplets in CCS relevant systems is being developed by our team. The nucleation is measured with the help of a rapid pressure drop within an expansion chamber. In this study, a CO2 branch representing an important part of the mixture preparation device (MPD) was designed, assembled and tested. MPD is intended for preparation of CO2-rich mixtures in a sense of accurate setting of flow rates of individual gaseous components through the experimental section with the expansion chamber. In the CO2 branch, the saturated liquid CO2 is pressurized by a supercritical pump to the pressures of up to 340 bar. The required mass flow of the supercritical CO2 is accurately tuned with a help of a set of stainless steel capillary tubes. Needed lengths of the capillary tubes were determined with a help of a one-dimensional numerical model allowing prediction of both isothermal and adiabatic flow conditions.
|
|
|
Improvements of the experimental apparatus for measurement of the surface tension of supercooled liquids using horizontal capillary tube
Vinš, Václav ; Hošek, Jan ; Hykl, Jiří ; Hrubý, Jan
An experimental apparatus with a horizontal capillary tube for measurement of the surface tension of supercooled liquids was designed and tested in the previous study [V. Vinš et al., EPJ Web Conf. 92, 02108 (2015)]. In this work, recent modifications of both the experimental setup and the measurement analysis are described. The main aim is to improve the accuracy and the reproducibility of measured surface tension and to achieve higher degrees of supercooling. Among other modifications, the optical setup observing the liquid meniscus at the open end of the horizontal capillary tube together with the video analysis were thoroughly revised. The modified apparatus was used for the measurement of surface tension of supercooled water at temperatures down to – 11 °C. The new data have a lower scatter compared to the previous horizontal measurements and show a good agreement with the other data obtained with a different measurement technique based on the modified capillary rise method.
|
host ::
RSS.