Оглавление:
Тепловой насос
- Тепловой насос В обратном цикле работает не только кулер, но и задача заключается не только в поддержании температуры охлаждаемого спая на заданном уровне, но и в низкой потенциальной теплоте {с помощью внешней работы, Это дано внешним потребителям при более высоких температурах.
Отличительной чертой работы теплового насоса является отношение тепла, выделяемого внешним потребителям, к работе, затраченной на это. I = qjl = (фут + 0 //. ‘■ (21-6) , или коэффициентом использования тепла, или коэффициентом преобразования теплового насоса. Эта операция термически важна в областях, где гидроэлектростанции производят большое количество недорогой электрической энергии.
Фактор I обычно называют коэффициентом нагрева Людмила Фирмаль
Использование тепловых насосов для отопления и общественного отопления с использованием электроэнергии от традиционных конденсационных электростанций экономически нецелесообразно. , Работа теплового насоса заключается в следующем. Нагрев точки постоянного тока, где температура в испарителе низкая, вызывает процесс испарения «/», низкокипящей рабочей жидкости (аммиак, фреон) (Рисунок 21-13). Образующийся пар направляется в компрессор 2, и температура рабочей жидкости поднимается от t2, пар при
температуре tx поступает в конденсатор 3, где конденсация выделяет тепло жидкости, циркулирующей в системе отопления, и в результате Образующийся конденсат рабочей жидкости направляется на дроссельный клапан 4. Рисунок 21-13 на p2- После дроссельного клапана жидкая рабочая жидкость снова поступает в испаритель. Идеальный цикл теплового насоса аналогичен циклу холодильной установки с паровым компрессором (Рисунок 21-9). Из рисунка 21-9 видно, что проведенная работа изображает табл. 1041210 переносится в горячее тело вместе с теплом от холодного источника тепла. Тепло,
- получаемое фреоном в испарителе, выражается как q2, тепло передается в систему отопления как qY, а работа, проводимая в компрессоре, выражается как /. qi = q2 + /. Учитывая цикл, <? i = i% -U = i2- «6» a = k h- Поскольку энтальпия рабочего тела не изменяется в результате дросселя, / 4 = t5, и I = 9i-г = = (ч-ч) — (<i-Y = <2- <i » Откуда t = qjl = <fe-y «t-ix. ——- ‘(21-7) Когда тепловой насос работает в обратном цикле Карно, коэффициент преобразования является следующим. & = <? // = Wi- Например, если здание отапливается зимой, температура
воды в реке составляет T2 ^ 280 ° K, а температура рабочей жидкости отопительной системы составляет Tg = 350 ° K. В этих условиях I = 350 / (350-280) = 5,0 в систему отопления. Если 1 МДж энергии расходуется на механическую работу, 5 МДж тепла передается в систему отопления. Другими словами, это в 5 раз больше, чем у чистого электрического отопления. В результате энергетические и экономические перспективы использования
Это значение указывает на то, что тепловой насос передает тепло более чем в пять раз Людмила Фирмаль
тепловых насосов, безусловно, прекрасны и должны широко использоваться по мере необходимости. В некоторых случаях создаются благоприятные условия для использования тепловых насосов, когда компрессор приводится в действие непосредственно от поршневого двигателя внутреннего сгорания. В такой установке вода, которая охлаждает цилиндры двигателя, используется в качестве низкотемпературного источника тепла, а тепло отработанного газа
используется в котле-утилизаторе отопительной системы. Тестовые вопросы и примеры по XXI главе 1. На какую группу делится холодильная установка? 2. В чем разница между паровым эжектором паровой компрессорной установки и абсорбционной холодильной установкой? 3. Какой коэффициент охлаждения? 4. Введите описание для воздушного охладителя. Ее недостатки. 5. Введите описание блока охлаждения парового эжектора. 6. Введите описание абсорбционной
холодильной установки. Каковы его преимущества? 7. Введите описание холодильной установки парового компрессора. 8. Идеальный цикл холодильного агрегата парового компрессора показан на диаграмме Т 9. Опишите идеальный цикл охлаждения. 10. Каковы особенности метода сжижения каскадного газа? 11. Обеспечивает характерные функции установки акад. П. Капитта. 12. Когда целесообразно использовать тепловой насос для отопления здания? 13. Опишите ваш идеальный цикл теплового насоса. 14.
Какой коэффициент нагрева? Его определение. 15. Каковы преимущества тепловых насосов по сравнению с прямым использованием электричества для отопления .n-1? 16. (Функции и преимущества тепловых насосов при использовании двигателя внутреннего сгорания в качестве привода компрессора. Пример 21-1. ♦ Определите теоретическую мощность двигателя аммиачной холодильной установки, ежечасное потребление аммиака, рассола, охлаждающей воды, коэффициент охлаждения оборудования и коэффициент охлаждения t Производительность установки Q = 300 LLC кДж! В случае цикла Карно выполняется в соответствии с
данными задачи. Чтобы решить этот пример, данные взяты из курса холодильной установки. Компрессор агрегата поглощает пары аммиака при температуре t0-10 ° C, сухости xg = 0,95 и адиабатически сжимается в перегретый пар при давлении p2 = 8,57 бар. Пары аммиака поступают в конденсатор из компрессора, температура на входе охлаждающей воды составляет ^ b-10 ° C, температура на выходе составляет 20 ° C: на редукционном клапане жидкий аммиак дросселируется до px = 2,9 бар и затем в испаритель Оттуда выйдите с сухостью xx = 0,95 и снова войдите в компрессор. Тепло рассола,
циркулирующего в морозильной камере, вызывает испарение аммиака в холодильнике — температура рассола на входе в испаритель составляет / p = -8 ° C, а температура на выходе составляет 2 ° C. Теплоемкость рассола составляет cv = 5,0 кДж1 (кг-град) (рис. 21-9). Параметры паров аммиака на входе в компрессор (или при выходе из холодильника): pt = 2,9 бар \ tt = –10 ° C; = ‘= 373 кДж! Кг \ г = 1297 кДж! Кг \ перегретый пар аммиака p2 = 8,57 бар \ i2 = 1805 кДж / кг при выходе из компрессора. Энтальпия паров аммиака, всасываемого из холодильника компрессором, = i \ + = 373 + 1297-0,95 = 1605 кДж / кг.
Сжатие 1 кг аммиака в компрессоре составляет • / = i2-i2 = 1805-1605 = 200 / сДж / л-г. Отвод тепла от паров аммиака в конденсаторе: перегретый i2-i3-1805—1700 = 105 кДж / кг, теплота испарения r3_4 = 1187 кДж / кг. В целом тепло, выделяемое конденсатору, составляет 105 ‘+ M87 = 1292 кДж / кг. Энтальпия жидкого аммиака при p2 = 8,57 бар равна iA = 512,6 кДж / кг (согласно таблице NH3). Если вы дросселируете с помощью редукционного клапана от 8,57 до 2,9 ‘бар, энтальпия не изменится, £ b = 512,5 кДж / кг. Для Pb = 2,9 бар: is = 373 кДж / кг ‘ ‘S’ 5 = h + G1-b! * 2 = С одного дня 5125-373 2 1297
Холодопроизводительность 1 кг аммиака или тепло, расходуемое на испарение 1 кг аммиака, ‘q2 = if-ir0 = 1605-512 = 1093 кДж / кг, ^. Коэффициент охлаждения для установки составляет ■. , e = qjl = 1093/200 = 5,47. Коэффициент охлаждения цикла Карно в условиях примера следующий. € k = m0 / (Tg ~ T2) -263 / (293-263) = 8,79 Количество аммиака, циркулирующего в установке, tssi = Q / q2 = 300000 / (1093-3600) ^ 0,0762 кг / с. Теоретическая мощность приводного двигателя A ^ tsor = ™ csc 1 = 0,0762.-135 = 10,28 Количество рассола, циркулирующего в кет-холодильнике, / 72p = 300000 / 3600-51-2 — (- 8) 1 = 2,8 кг! «Вторичный расход охлаждающей воды mD = (0,0762-1292) / 4,19 (20-10) = 2,35 кг / с, где 4,19 — теплоемкость воды,
Смотрите также:
Решение задач по термодинамике
| Основные понятия о работе холодильных установок | Температурное поле |
| Цикл паровой компрессорной холодильной установки | Коэффициент теплопроводности |
