Выбор рабочего вещества теплового насоса
В главе 6 подробно были рассмотрены все свойства рабочих веществ, применяемых как в холодильных машинах, так и тепловых
насосах. Сложностью выбора рабочих веществ для тепловых насосов является их ограниченное количество, а смеси рабочих веществ не обеспечивают достаточно высоких температур конденсации в совокупности с низким давлением. Кроме того, в бытовых тепловых насосах исключено применение веществ, вредных для организма человека, а также взрывоопасных и огнеопасных соединений.
На конкретном примере рассмотрим номенклатуру рабочих веществ, которые потенциально могут быть использованы в качестве рабочего вещества тепловых насосов.
В соответствии с произвольным техническим заданием тепловой насос работает в режиме, соответствующем температуре конденсации Тіс=П5°С и температуре кипения 7о=10°С.
На основании двух требований выбора рабочего вещества для парокомпрессорного теплового насоса {р6>\ бар и Тк<Ткр) были отобраны следующие рабочие вещества: R-ll, R-12, R-22, CARE-30, R-113, R-114, R-123, R-124, R-134a, R-142b, R-152a, R-170, R-227ea, R-236fa, R-270, R-356, R-401A, R-401B, R-401C, R-402B, R-404A, R-409A, R-409B, R-413A, R-500, R-502, R-600a, R-1270.
|
Рис.24,6. Выбор рабочего вещества по разным вариантам определения величины СОРтн |
Рис.24.7. Выбор рабочего вещества
Конструктивно-эксплуатационным требованиям
Энергетический анализ (рис.24.6) показывает, что все рабочие вещества в заданном температурном режиме работы способны обеспечить режим экономии топлива, т. е. СОРТН>2,2.
На рис.24.7 представлен анализ применения перечисленных рабочих веществ по конструктивно-эксплуатационным требованиям: Рк < 22 бар; р0 > 1 бар; (рк~Ро) ^ 16 бар, рк/р0 < 8.
Видно, что только три рабочих вещества удовлетворяют этим требованиям: R-170, R-142b и R-600a.
Постепенно повышая температурный уровень производства тепла, необходимо удалять из рассмотрения те рабочие вещества, которые не соответствующие условиям ро> 1 бар и Тк<Ткр. При этом для сохранения условий работы теплового насоса в режиме одноступенчатого сжатия неизбежным является повышение температурного уровня производства холода, т. е. встает задача поиска новых источников низкопотенциального тепла.
