Компьютерная модель и программные средства для моделирования работы холодильной компрессорной станции с рекуперацией тепловой энергии

Abstract

Представлена разработка компьютерной модели холодильной компрессорной станции с интегрированной системой рекуперации отводимого тепла и обзор соответствующих программных средств для ее реализации. Математическая модель основана на термодинамическом балансе основных узлов компрессорной станции, включая компрессор, конденсатор, испаритель и теплообменник-рекуператор. Для численного решения были использованы языки Modelica и MATLAB/Simulink, а также пакеты EES и COMSOL Multiphysics. В качестве примера моделирования рассмотрен типовой промышленный случай, показавший повышение общей энергетической эффективности установки на 12 % за счет утилизации низкопотенциального тепла от конденсации и охлаждения масла.

This paper presents the development of a computer model of a refrigeration compressor station with an integrated waste heat recovery system and provides an overview of the relevant software tools for its implementation. The mathematical model is based on the thermodynamic balance of the main units of the compressor station, including the compressor, condenser, evaporator, and heat recovery exchanger. For numerical solutions, the Modelica and MATLAB/Simulink languages were used, along with the EES and COMSOL Multiphysics packages. As a modeling example, a typical industrial case was considered, which demonstrated an increase in the overall energy efficiency of the installation by 12% due to the utilization of low- grade heat from condensation and oil cooling.