Расчет парокомпрессионного теплового насоса с регенерацией теплоты (схема № 2)

Температура испарения фреона t_и

°С

t_и = t_н2 – t_и

Энтальпия фреона после испарителя h₁

кДж/кг

Определяется по температуре t_и и свойствам насыщенного пара фреона

Давление фреона в испарителе p_и

Па

То же

Температура конденсации фреона t_к

°С

t_к = t_в2 +t_к

Энтальпия фреона после конденсатора h₃

кДж/кг

Определяется по свойствам насыщенной жидкости при температуре t_к

Давление конденсации фреона p_к

Па

То же

Температура фреона на входе в компрессор t_1a

°С

–

t_1a = t_и + t_п

Энтальпия фреона на входе в компрессор h_1a

кДж/кг

–

Определяется по свойствам перегретого пара фреона по температуре t_1а и давлению p_и

Энтальпия фреона после адиабатного сжатия h_2a

кДж/кг

Определяется по свойствам перегретого пара фреона по энтропии S₁ и давлению p_к

Определяется по свойствам перегретого пара фреона по энтропии S_1а и давлению p_к

Адиабатный КПД компрессора _а

–

_а = 0,98

Энтальпия фреона после компрессора h₂

кДж/кг

h₂ = h₁ + 

h₂ = h_1а +

Теплоемкость фреона после конденсатора c

–

–

Определяется по свойствам насыщенной жидкости и давлению p_к

Температура фреона после конденсатора t_3а

°С

–

–

t_3а = 

Энтальпия фреона на входе в переохладитель h_3a

кДж/кг

–

–

Определяется по свойствам жидкого фреона по температуре t_3а и давлению p_к

Температура воды после переохладителя t_вп

°С

–

–

t_вп= t_3a – t_по

Энтальпия горячего фреона на входе в промежуточный теплообменник h_3б

кДж/кг

–

h_3б = h₃ – – (h_1a – h₁)

h_3б = h_3а – (h_1a – h₁)

Температура горячего фреона после промежуточного теплообменника t_3б

°С

–

Определяется по свойствам жидкого фреона по энтальпии h_3б и давлению p_к

Энтальпия фреона перед испарителем h₄

кДж/кг

h₄ = h₃

h₄ = h_3б

Удельная тепловая нагрузка испарителя q_и

кДж/кг

q_и = h₁ – h₄

Удельная тепловая нагрузка кондесатора q_к

кДж/кг

q_к = h₂ – h₃

Удельная тепловая нагрузка переохладителя q_по

кДж/кг

–

–

q_по = h₃ – h_3а

Удельная тепловая нагрузка теплового насоса q_тн

кДж/кг

q_тн = q_к

q_тн = q_к + q_по

Удельная тепловая нагрузка промежуточного теплообменника q_пто

кДж/кг

–

q_пто = h_1а – h₁

Работа сжатия в компрессоре l_сж

кДж/кг

l_сж = h₂ – h₁

l_сж = h₂ – h_1а

Удельная энергия, потребляемая электродвигателем W

кДж/кг

W =

Проверка теплового

баланса

–

q_и + l_сж = q_к

q_и + l_сж = q_к + q_по

Коэффициент сжатия 

–

 = p_к/ p_и

Коэффициент преобразования теплоты 

–

 =

Коэффициент преобразования электроэнергии _э

–

_э= _э.м _э 

Удельный расход первичной энергии ПЭ

–

ПЭ 

Средняя температура низкопотенциального теплоносителя Т_{ср. н}

К

Т_{ср. н}=

Термодинамическая температура низкопотенциального теплоносителя _н

–

_н = 1 –

Эксергия, отданная низкопотенциальным теплоносителем е_н

кДж/кг

е_н = _н q_и

Средняя температура высокопотенциального теплоносителя в кондесаторе Т_{ср. н}

К

Т_{ср. н}=

Т_{ср. н}=

Термодинамическая температура высокопотенциального теплоносителя в конденсаторе _в

–

_в = 1 –

Эксергия, полученная высокопотенцильным теплоносителем в конденсаторе е_в

кДж/кг

е_в = _в q_к

Средняя температура высокопотенциального теплоносителя в переохладителе Т_{ср. нп}

К

–

–

Т_{ср. нп} =

Термодинамическая темпе­ратура высокопотенциального теплоносителя в переохладителе _вп

–

–

–

_вп = 1 –

Эксергия, полученная высокопотенциальным теплоносителем в переохладителе е_вп

кДж/кг

–

–

е_вп = _вп q_по

Эксергия потребляемой электроэнергии, е_э

кДж/кг

е_э = W

Эксергетический КПД _э

–