Вспомогательные элементы, влияющие на цикл
7.2.1. Переохладитель
Переохладитель (рис.7.6) - теплообменный аппарат, установленный после конденсатора для дополнительного охлаждения рабо чего вещества внешней охлаждающей средой. Как правило, охлаждающая среда в конденсаторе отличается от охлаждающей среды в переохладителе, причем для переохладителя используют ту среду, темпе
Рис.7.6. Холодильная машина (тепловой насос) с переохладителем: а) схема; б, в) циклы |
Ратурный уровень которой ниже. Например, если конденсатор воздушный, то для охлаждения переохладителя используют воду. Если конденсатор водяной, то для охлаждения переохладителя используют артезианскую воду (температура в течение года 8... 12°С).
Введение переохладителя дает возможность точку 3 (на диаграмме состояний рабочего вещества lgp-h) «сместить» как можно левее в область переохлажденной жидкости и, как результат этого, получить большую удельную холодопроизводительность. С точки зрения термодинамики, включение переохладителя способствует повышению СОР холодильной машины
COP=<>°±^<L, (7.1а)
W
Что может быть представлено графически в диаграмме T-s как
СОР = ш-(а~]~с~'Ь) + пл-( b-c-5-d ) 1
Пл.(1-2-3-~4-е-5-1)
Для практического решения вопроса о рациональности использования переохладителя, необходимо проведение термоэкономического расчета. Стоимость добавочной холодопроизводительности должна превышать стоимость аппарата (переохладителя) и стоимость его эксплуатации.
Обычно переохладители устанавливают на крупных аммиачных холодильных машинах, если существует возможность использовать дополнительную охлаждающую среду. Переохладители преимущественно эксплуатируют в жаркое время года.
Рассмотрим влияние переохладителя на повышение эффективности цикла теплового насоса. Если при расчете теплового насоса заданной является полная холодопроизводительности Q0, то увеличение q0 способствует уменьшению массового расхода рабочего
Вещества (Ма тогда, при неизменных величинах qK и wkm
Яо
Величины полной теплопроизводительности QK (Qic-qic AfJ и работы компрессора Wkm (Wkm-Wkm Ма) уменьшаются пропорционально величине Ма. Если при расчете теплового насоса заданной является величина полной теплопроизводительности QK, то присутствие переохладителя будет способствовать увеличению Q0, которое, в соответствии с принципом работы теплового насоса является «неизбежным сбросом» (глава 3). Таким образом присутствие переохладителя в схеме теплового насоса должно рассматриваться исключительно при анализе реальных условий эксплуатации.