Первичное кондиционирование трансформаторного масла с использованием солнечного тепла на основе плоских и вакуумно-трубчатых коллекторов
Ключевые слова:
трансформаторное масло, солнечное тепло, плоский коллектор, вакуумно-трубчатый коллектор, вакуумная дегидратация, фильтрация, тепловая достаточность, полезная тепловая мощность, время нагрева, интегральный показатель, мобильный прототипАннотация
Предварительный нагрев трансформаторного масла перед вакуумной дегидратацией и многоступенчатой фильтрацией снижает его вязкость, облегчает процесс циркуляции и создает благоприятные тепловые условия для повторного кондиционирования. В исследовании на основе расчетной модели оценена возможность применения плоского и вакуумно-трубчатого солнечных коллекторов для мобильного прототипа объемом 1 л. При начальной температуре масла 25 °C, рабочей температуре 80 °C, плотности 0,89 кг/л и удельной теплоемкости 1,9 кДж/(кг·К) для обоих вариантов задана расчетная тепловая потребность 0,040 кВт·ч. При солнечном излучении 800 Вт/м² полезная тепловая мощность составила 61,2 Вт для плоского и 67,0 Вт для вакуумно-трубчатого коллектора, а время нагрева — 39,2 и 35,8 мин соответственно. Минимальная расчетная интенсивность излучения для часового цикла составила 523 и 478 Вт/м². Для комплексной оценки тепловой достаточности, условной степени суммарного разделения при повторной фильтрации и энергозатрат циркуляционного насоса предложен интегральный показатель J. При трех циклах его значение составило 0,760 для плоского и 0,865 для вакуумно-трубчатого коллектора, что соответствует разнице 13,8 %. Результаты показывают, что в условиях рассматриваемого прототипа вакуумно-трубчатый коллектор обеспечивает более высокую полезную тепловую мощность и сокращает время нагрева. Расчетные результаты предполагается подтвердить испытаниями реального прототипа и лабораторными анализами качества трансформаторного масла
Библиографические ссылки
IEC 60422:2024. Mineral insulating oils in electrical equipment — Supervision and maintenance guidance. International Electrotechnical Commission, 2024.
IEC 60156:2025. Insulating liquids — Determination of the breakdown voltage at power frequency — Test method. International Electrotechnical Commission, 2025.
ISO 9806:2025. Solar energy — Solar thermal collectors — Test methods. International Organization for Standardization, 2025.
Ayompe L.M., Duffy A., McKeever M., Conlon M., McCormack S.J. Comparative field performance study of flat-plate and heat-pipe evacuated-tube collectors for domestic water heating systems in a temperate climate. Energy, 2011, 36(5), 3370–3378. DOI: 10.1016/j.energy.2011.03.034.
Siuta-Olcha A., Cholewa T., Dopieralska-Howoruszko K. Experimental studies of thermal performance of an evacuated tube heat pipe solar collector in Polish climatic conditions. Environmental Science and Pollution Research, 2021, 28, 14319–14328. DOI: 10.1007/s11356-020-07920-3.
Abdi S., Harid N., Safiddine L., Boubakeur A., Haddad A. The Correlation of Transformer Oil Electrical Properties with Water Content Using a Regression Approach. Energies, 2021, 14(8), 2089. DOI: 10.3390/en14082089.
Safiddine L., Zafour H.-Z., Rao U.M., Fofana I. Regeneration of Transformer Insulating Fluids Using Membrane Separation Technology. Energies, 2019, 12(3), 368. DOI: 10.3390/en1203368.
OECD. Solar Energy Policy in Uzbekistan: A Roadmap. OECD Publishing, Paris, 2022.
Sarsenbaev D.B. Yassi va vakuum kollektorli mobil mini-prototip uchun boshlang‘ich hisobiy va konstruktiv ma’lumotlar. Mualliflik qo‘lyozmasi, Toshkent, 2026.
IEC 60814:1997. Insulating liquids — Oil-impregnated paper and pressboard — Determination of water by automatic coulometric Karl Fischer titration. International Electrotechnical Commission, 1997.
IEC 60247:2004. Insulating liquids — Measurement of relative permittivity, dielectric dissipation factor (tan δ) and d.c. resistivity. International Electrotechnical Commission, 2004.
IEC 62021-2:2007. Insulating liquids — Determination of acidity — Part 2: Colourimetric titration. International Electrotechnical Commission, 2007.
IEC 60970:2007. Insulating liquids — Methods for counting and sizing particles. International Electrotechnical Commission, 2007.
ISO 4406:2021. Hydraulic fluid power — Fluids — Method for coding the level of contamination by solid particles. International Organization for Standardization, 2021.
ISO 3104:2023. Petroleum products — Transparent and opaque liquids — Determination of kinematic viscosity and calculation of dynamic viscosity. International Organization for Standardization, 2023.
IEC 60475:2022. Method of sampling insulating liquids. International Electrotechnical Commission, 2022.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
