Пассивный кондиционер — кондиционер тепловой насос

Пассивный кондиционер – так называют систему охлаждения помещений, состоящую из геотермального контура, фэнкойла и циркуляционного насоса. Геотермальный контур – это обычно V образная петля из полиэтиленовой трубы, опущенная в скважину – т.е. это тот же энергетический колодец, скважинный коллектор, грунтовый коллектор, обычно применяемый для тепловых насосов и заполняемый незамерзающей жидкостью.

РАСЧЕТ КОП

В этом разделе рассмотрены типичные величины, характерные для теплового насоса, применяемого с целью восстановления тепла. Возможные показатели реального цикла связывают с показателями цикла Карно.

Реальный цикл теплового насоса

Рабочие циклы, описанные в предыдущих разделах, существенно идеализированы. Хотя в них и учитывались практические ограничения, связанные с необходимостью сжатия только сухого
пара, а также отсутствие расширительной машины, предполагалось, что КПД всех элементов составляет 100%. Покажем теперь, чем реальная машина отличается от идеальной.
Главным компонентом теплового насоса является компрессор.
Ранее уже говорилось, что компрессор должен сжимать только сухой пар и рабочее тело до входа в компрессор должно быть несколько, перегрето.

ЦИКЛ С МЕХАНИЧЕСКОЙ КОМПРЕССИЕЙ ПАРА

Рассмотрим цикл только с сухой компрессией пара и расширением в дроссельном клапане. Этот клапан представляет собой либо регулируемое сопло или отверстие, либо капиллярную трубку. Выбор между ними определяется требованиями в регулировании. Отсутствие расширительной машины в цикле означает, что некоторое количество полезной работы теряется и КОП уменьшается. Как правило, это оправдано тем, что стоимость расширительной машины не окупается полученной на ней работой

Цикл Карно

Тепловой насос можно рассматривать как обращенную тепловую машину. Тепловая машина получает тепло от высокотемпературного источника и сбрасывает его при низкой температуре,
отдавая полезную работу. Тепловой насос требует затраты работы для получения тепла при низкой температуре и отдачи его при более высокой

Глава 2 ТЕОРИЯ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ

Предполагается, что читателю уже известны понятие термодинамического состояния и параметры, определяющие это состояние:
температура, давление, удельный объем, энтальпия и энтропия, Этими параметрами мы будем оперировать в настоящей главе, а их подробное пояснение можно найти в курсах термодинамики

Обратимые циклы

Чтобы непрерывно получать полезную работу необходимо располагать двумя источниками тепла с разными температурами, между которыми рабочее вещество совершало бы в тепловой машине многократно повторяющийся круговой процесс — термодинамический цикл.

Второй закон термодинамики

Функция S была названа энтропией*. Эта функция характеризует ту часть тепла, которое способно превратиться в полезную работу. Второй закон термодинамики для равновесных процессов может быть записан в виде равенства Лингвистические и термодинамические исследования дали один результат. Понятие энтропия в термодинамике и перевод с греческого языка (evrpoma) наиболее соответствуют техническому смыслу значения этого слова как «неопределенность». Термин энтропия (англ. - entropy) был сформирован Клаузиусом как английская производная от двух греческих слов «EN» - вход (in) и «TROPY» - трансформация (transformation), т.е. внутренние изменения.

Энергия — понятия

Полная энергия термодинамической системы разделяется на внешнюю и внутреннюю. Та часть полной энергии, которая состоит из энергии движения системы как чего-то целого и потенциальной энергии системы в поле внешних сил есть внешняя энергия системы. Остальная часть полной энергии системы представляет внутреннюю энергию.

Энергия и вещество

Основные понятия любого направления в физике - это «энергия» и связь ее с «веществом». Для технической системы необходимым также является рассмотрение понятий «пространство» и «время» . Любое физическое изменение невозможно без использования в любой степени этих четырех понятий. Основа работы инженера - разумное использование ресурсов на благо человечества при создании все более совершенных технических систем.

Предметный указатель

анергия барботаж зона — адиабатной стабилизации 590 — дегазации выбор аппарата генератор-абсорбер глайд температурный давление — парциальное — трения среднее индикаторное депрессия — на всасывании — на нагнетании деструкция эксергии …

Литература для книги тепловые насосы

[1] Андрющенко А.И. Основы технической термодинамики реальных процессов. М.: Высшая школа, 1978. [2] Бадылькес И.С. Свойства холодильных агентов. - М.: Пищепромиздат, 1974. [3] Бадылькес И.С, Данилов Р.Л. Абсорбционные холодильные машины.- …

Теплонасосное теплоснабжение

24. Теплонасосное теплоснабжение 24.1. Термодинамический анализ 24.2. Выбор рабочего вещества теплового насоса 24.3. Термоэкономический анализ систем теплоснабжения 24.3.1. «Базовый вариант» 24.3.2. Термоэкономический анализ при изменении термодинамических характеристик 24.3.3. Термоэкономический анализ …

Абсорбционные тепловые насосы

22. Абсорбционные холодильные машины и тепловые насосы 22.1. Теоретические основы 22.1.1. Принцип действия 22.1.2. Построения цикла 22.1.3. Основные зависимости 22.1.4. Методы условного разделения схемы 22.2. Расчет термодинамического цикла 22.2.1. Аналитический …

Эжекторные тепловые насосы

21. Эжекторные холодильные машины и тепловые насосы 21.1. Процессы в эжекторе 21.2. Термодинамический анализ эжекторной машины 21.2.1. «Метод циклов» 21.2.2. Методы повышения эффективности 21.3. Пароводяная эжекторная машина 21.4. Эжекторные машины …

Компрессорные тепловые насосы

20. Компрессорные теплоиспользующие холодильные машины и тепловые насосы 20.1. «Метод циклов» для машины Чистякова-Плотникова 20.2 Развитие схемно-цикловых решений 20.2.1. Регенерация тепла 20.2.2. Смеси как рабочее вещество 20.3. Агрегат «турбина-компрессор» 20.4. …

Анализ тепловых насосов

19. Основы анализа теплоиспользующих холодильных машин и тепловых насосов 19.1. Машины с приводом от теплового двигателя 19.2. Теплоиспользующие машины 19.3. Классификация термотрансформаторов 19.4. Термодинамическая оптимизация 19.5. Элементы термоэкономической оптимизации 19.6. …

Воздушные тепловые насосы

18. Воздушные холодильные машины и тепловые насосы 18.1. Простейшая машина 18.2. Регенеративная машина 18.3. Машина, работающая по «вакуумному циклу» 18.4. Анализ необратимостей 18.4.1. Необратимость в процессе сжатия 18.4.2. Необратимость в …

Компрессорные холодильные машины

17. Компрессорные холодильные машины и тепловые насосы, использующие смеси рабочих веществ 17.1. Термодинамический анализ машин, использующих азеотропные смеси 17.2. Термодинамический анализ машин, использующих неазеотропные смеси 17.2.1. Простейшая одноступенчатая машина 17.2.2. …

Холодильные машины и тепловые насосы

16. Холодильные машины и тепловые насосы с циклом в надкритической области 16.1. Одноступенчатая холодильная машина 16.2. Методы повышения СОР 16.2.1. Регенеративный теплообмен 16.2.2. Двухступенчатое сжатие 16.3. Контрольные вопросы и задания …

Каскадные тепловые насосы

15. Каскадные холодильные машины и тепловые насосы 15.1. Теоретическая схема и цикл 15.2. Основы расчета 15.3. Действительный цикли схема 15.4. Научные исследования 15.5. Контрольные вопросы и задания Содержание книги по …

Трехступенчатые холодильные машины

14. Трехступенчатые холодильные машины 14.1. Трехступенчатая холодильная машина на рабочих веществах HFC- и HCFC-типа 14.2. Трехступенчатая холодильная машина на R-717 14.3. Трехступенчатая холодильная машина на R-744 14.4. Контрольные вопросы и …

Специальные схемы

13. Специальные схемы двухступенчатых холодильных машин 13.1. Цикл Ворхиса 13.1.1. Идея цикла. Теоретический компрессор Ворхиса 13.1.2. Методика расчета 13.1.3. Машина Виндгаузена 13.1.4. Двухступенчатая холодильная машина с винтовым компрессором, работающая по …

Схемы двухступенчатых холодильных машин

Основные схемы двухступенчатых холодильных машин 12.1. Двухступенчатая холодильная машина без промежуточного охлаждения и с однократным дросселированием 12.2. Двухступенчатая холодильная машина с неполным промежуточным охлаждением и однократным дросселированием 12.3. Двухступенчатая холодильная …

Двухступенчатое сжатие

11.1. Причины перехода к двухступенчатому сжатию 11.2. Направления в создании схемных решений двухступенчатых холодильных машин 11.3. Принцип выбора промежуточного давления 11.3.1. Энергетическая задача 11.3.2. Транспортная задача 11.3.3. Задача унификации 11.4. …

Тепловые расчеты одноступенчатых парокомпрессорных машин

Тепловые расчеты одноступенчатых парокомпрессорных машин 10.1. Простейшая машина 10.2. Регенеративная машина 10.3. Регенеративная машина с бессальниковым (герметичным) компрессором 10.4. Специальные расчеты 10.5. Обобщенный алгоритм 10.6. Пример выполнения расчета 10.7. Контрольные …

Теплообменные аппараты тепловых насосов

Теплообменные аппараты холодильных машин и тепловых насосов 9.1. Основные понятия 9.2. Испаритель 9.2.1. Выбор типа тока 9.2.2. Классификация 9.3. Конденсатор 9.3.1. Выбор типа тока 9.3.2. Классификация 9.4. Вспомогательный теплообменный аппарат …

Компрессоры тепловых насосов

Компрессоры холодильных машин и тепловых насосов 8.1. Теоретический компрессор 8.1.1. Работа компрессора и работа сжатия 8.1.2. Производительность и мощность компрессора 8.1.3. Среднее индикаторное давление 8.1.4. Режим максимальной мощности компрессора 8.2. …

Повышение эффективности

7. Повышение эффективности одноступенчатой парокомпрессорнои холодильной машины и теплового насоса 7.1. Вспомогательные элементы, не влияющие на термодинамический цикл 7.1.1. Арматура (вентили) 7.1.2. Линейный ресивер 7.1.3. Фильтр механической очистки 7.1.4. Фильтр-осушитель …

Рабочие вещества холодильных машин

6. Рабочие вещества холодильных машин и тепловых насосов 6.1. Однокомпонентные рабочие вещества 6.1.1. Термодинамические свойства 6.1.2. Теплофизические свойства 6.1.3. Химические свойства 6.1.4. Экологические свойства 6.1.5. Физиологические свойства 6.1.6. Конструктивно-эксплуатационные свойства …

Термодинамический анализ

Стоимость тепловых насосов 5. Термодинамический анализ цикла холодильной машины и теплового насоса 5.1. «Метод циклов» 5.2. Определение необратимостей 5.3. Метод комплексной оценки необратимостей 5.4. Энтропийно-цикловой метод термодинамического анализа 5.4.1. Холодильная …

Методы получения холода

4. Методы получения холода и низких температур 4.1. Методы получения холода 4.1.1. Без фазовых переходов рабочего вещества 4.1.2. С фазовыми переходами рабочего вещества 4.2. Методы получения низких температур 4.2.1. Расширение …

Основы анализа машин

3. Основы анализа машин, работающих по обратным
термодинамическим циклам

3.1. Классификация, основные уравнения

3.1.1. Холодильная машина

3.1.2. Тепловой насос

3.1.3. Теплофикационная машина

Элементы классической и прикладной термодинамики

2. Элементы классической и прикладной термодинамики
для анализа холодильных машин и тепловых насосов

2.1. Основные понятия блока «энергия»

2.1.1. Первый закон термодинамики

2.1.2. Второй закон термодинамики

2.1.3. Обратимые циклы

1. История «холодильного дела» и холодильной промышленности

С начала XX века «холодильное дело» перерастает в холодильную промышленность. Появляются фирмы-изготовители, которые специализируются исключительно на выпуске оборудования для холодильных машин, изоляции для холодильных камер, холодильном транспорте и т.д. Развитие химической промышленности дало возможность создавать новые синтезированные рабочие вещества. Развитие военно-промышленного комплекса в Европе в 1930-ых годах явилось мощным толчоком в развитии многих новых направлений в холодильной технике и технологии долгосрочного хранения пищевых продуктов (для снабжения армии во время военных действий), начало развития космического комплекса в 1950-ые годы создало предпосылки развитию безотказных в эксплуатации холодильных машин с неограниченным сроком работы.