
- •Циклова комісія монтажних дисциплін Курс лекцій по теоретичним основам холодильної техніки
- •Лекція 1 вступ
- •1.1 Значення курсу “теоретичні основи холодильної техніки”
- •1.2 Короткий історичний огляд
- •1.3 Призначення холодильних установок
- •1.4 Промислові технології із застосуванням холоду
- •1.5 Класифікація холодильних установок
- •Питання для самоконтролю
- •Лекція 2 термодинаміка, як загальне вчення про енергетику
- •2.1 Фізичні основи одержання холоду
- •2.2 Термодинаміка, як загальне вчення про енергетику
- •2.3 Енергія, теплота, робота
- •2.4 Закон збереження енергії
- •2.5 Параметри стану
- •2.5 Рівняння стану
- •Питання для самоконтролю
- •Лекція 3 калоричні параметри стану
- •3.1 Рівноважний термодинамічний стан і рівноважні процеси
- •3.2 Зворотні і незворотні процеси
- •3.3 Кругові процеси Калоричні параметри стану: внутрішня енергія, ентальпія, ентропія
- •3.5 Робота й теплота процесу
- •Питання для самоконтролю
- •Лекція 4. Другий закон термодинаміки. Цикл карно
- •4.1 Другий початок термодинаміки
- •4.2 Цикл Карно
- •Питання для самоконтролю
- •Лекція 5 способи одержання низьких температур
- •5.1 Охолодження при фазових перетвореннях речовин
- •5.2 Охолодження шляхом розширення газів.
- •5.3 Термоелектричний метод
- •5.4 Холодильні установки з вихровою трубкою.
- •5.5 Способи охолодження камер
- •Питання для самоконтролю
- •Питання для самоконтролю
- •Лекція 7 холодоагенти
- •7.1 Основні визначення, короткий історичний огляд, позначення й торговельні марки
- •7.2 Критерії вибору і вимоги до холодоагенту
- •7.3 Холодильні агенти і охорона навколишнього середовища
- •7.4 Альтернативні однокомпонентні холодоагенти
- •7.5 Альтернативні багатокомпонентні холодоагенти групи гфв
- •7.6 Альтернативні багатокомпонентні холодоагенти групи гхфв
- •7.7 Який же холодоагент значніший ?
- •7.8 Особливості термодинаміки сумішей холодоагентів.
- •Лекція 8. Холодоносії
- •8.1 Призначення холодоносіїв та вимоги до них
- •8.2 Характеристика холодоносіїв
- •9.1 Вимоги до мастил
- •9.2 Типи мастил та їх характеристики
- •9.3 Циркуляція мастила у холодильній установці
- •Лекція 10 розширювальні та нагнітальні машини холодильних установок
- •10.1 Призначення та класифікація розширювальних та нагнітальних машин
- •10.2 Термодинамічні основи процесів стиску та розширювання.
- •10.3 Поршневі детандери
- •10.4 Процеси стиску у компресорі
- •10.5 Холодопродуктивність компресора
- •10.6 Потужність компресора й енергетичні втрати
- •11.7 Область застосування компресорів
- •Лекція 11 основи теорії компресійних холодильних машин.
- •11.1 Ідеальна парова компресійна холодильна машина
- •11.2 Дійсний цикл парової холодильної машини.
- •11.3 Побудова холодильного циклу
- •Питання для самоконтрою
- •Лекція 12 ексергетичний метод аналізу ефективності холодильних систем
- •12.1 Властивості оборотних і необоротних циклів. Математичне вираження другого закону термодинаміки
- •7.2 Максимальна робота. Ексергія.
- •7.3 Ексергетичний баланс парокомпресорної холодильної установки
- •Питання для самоконтролю
- •Лекція 13 основи теорії газових холодильних машин.
- •13.1 Повітряна холодильна машина
- •13.2 Холодильна машина Стірлінга
- •Питання для самоконтрою
- •Лекція 14 Цикли багатоступінчатих холодильних машин
- •14.1 Причини переходу до багатоступінчастого стиску.
- •14.2 Вибір проміжного тиску.
- •14.3 Двоступінчаста холодильна машина зі змійовиковою проміжною посудиною й неповним проміжним охолодженням.
- •14.4 Двоступінчаста холодильна машина зі змієвиковою проміжною посудиною й повним проміжним охолодженням.
- •14.5 Двоступінчаста холодильна машина з теплообмінниками.
- •Питання для самоконтрою
- •Лекція 15 цикли каскадних холодильних машин
- •15.1 Найпростіша каскадна холодильна машина.
- •15.2 Реальна каскадна холодильна машина.
- •Питання для самоконтролю
- •Лекция 16 абсорбційні та пароежекторні холодильні установки
- •16.1 Принцип дії абсорбційної холодильної установки.
- •16.2 Цикл пароежекторної холодильної установки
- •Питання для самоконтролю
- •Лекція 17 теплові насоси
- •17.1 Компресія низкопотенційного природного тепла
- •17.2 Схема і принцип дії теплового насосу
- •17.3 Розрахунок тепонасосної установки
- •17.4 Двоступінчасті тепло насосні установки
- •17.5 Геотермальні теплові насоси
- •17.6 Екологічні аспекти впровадження теплових насосів
- •Питання для самоконтролю
- •Лекція 18 Енергозбереження при виробництві холоду
- •18.1 Стратегія енергозбереження
- •18.2 Законодавство України про енергозбереження.
- •18.3 Основні принципи енергозбереження
- •18.4 Вплив компонентів системи на ефективність
- •18.5 Сучасні енергозберігаючі технології компанії Данфосс
- •18.6 Застосування теплових насосів в Украъні
- •Використана література
18.6 Застосування теплових насосів в Украъні
В умовах дефіциту, що загострюється, і росту цін на енергоносії пошук нових ефективних енергозберігаючих технологій для одержання теплоти актуально практично для всіх галузей економіки. Ефективним енергозберігаючим способом є застосування теплонасосних технологій виробництва теплоти, до достоїнств яких ставиться: висока енергетична ефективність, екологічна чистота, надійність, комбіноване виробництво теплоти й холоду в єдиній установці, мобільність, універсальність по тепловій потужності, універсальність по виду використовуваної енергії низького потенціалу, повна автоматизація роботи установки.
Енергетична доцільність застосування теплових насосів у якості джерел енергії переконливо доведена результатами великої кількості наукових досліджень і досвідом експлуатації більше 130 млн. теплонасосних установок у промислово розвинених країнах миру. На жаль, в Україні працюють одиничні установки, створені на базі холодильного встаткування ввезеного із країн Західної Європи.
Разюче відставання України в області використання теплових насосів пояснюється тим, що розвиток енергетики в державі здійснювався по шляху централізованого теплопостачання й теплофікації, а також недостатньою увагою до економії паливно-енергетичних ресурсів. В Україні створення й впровадження теплових насосів базується на ентузіазмі окремих виконавців.
Аналіз ситуації в економіці України показує, що є колосальні невикористані потенційні можливості заощадження дорогого органічного палива й зниження забруднення навколишнього середовища шляхом раціонального впровадження ТН, а саме:
- застосування теплових насосів “повітря-повітря”, “повітря-вода”, “вода-вода”, “ґрунт-вода” у житлово-комунальному секторі для гарячого водопостачання й опалення будинків потужністю 5-30 квт;
- комбіноване опалення в холодний період і кондиціювання в жаркий час;
- застосування ТНУ в системах створення оптимального мікроклімату у великих суспільних будинках (спортивних і кіноконцертних комплексах, критих басейнах і т.д.), де поряд із проблемами термостатировання й утилізації теплоти скидальних повітряних і водяних потоків створюються умови, що виключають конденсацію вологи на металевих і залізобетонних будівельних конструкціях, првоціруючі їхню корозію й руйнування;
- застосування ТН у різних технологічних процесах промисловості й сільського господарства ( сушіння продуктів, матеріалів, сировини й т.д. )
- використання автоматизованих комплексних систем на базі ТНУ й теплообмінників-рекуператорів для підтримки оптимального мікроклімату у тваринницьких приміщеннях, свинарниках, інкубаторах і інших об'єктах агропромислового комплексу;
- за допомогою ТНУ потужністю 20-30 Гкал/ч розглянути питання їхнього застосування в енергетиці для утилізації скидальної теплоти циркуляційної води після конденсаторів турбін і подачі її в тепломережу.
Теплонасосна технологія перетворення низькопотенційної природної енергії або теплоти вторинних низькотемпературних енергоресурсів у високопотенційну теплову енергію, придатну для практичного використання, являє собою не чергову модернізацію традиційних джерел, а впровадження нового, прогресивного, високоефективного й екологічно чистого способу одержання теплоти.