Контрольные вопросы

1. На какие группы делятся холодильные установки?

2. Чем отличаются пароэжекторные и абсорбционные холодильные установки от паровых компрессорных установок?

3. Что такое холодильный коэффициент?

4. Описать воздушную холодильную установку. В чем ее недостатки?

5. Описать пароэжекторную холодильную установку.

6. Описать абсорбционную холодильную установку. Каковы ее преимущества?

7. Описать паровую компрессорную холодильную установку.

8. Изобразить идеальный цикл паровой компрессионной холодильной установки в T, S-диаграмме.

9. В каких случаях целесообразно применять тепловой насос для отопления зданий?

10. Описать идеальный цикл теплового насоса.

11. Что такое отопительный коэффициент? Его определение.

12. Какие преимущества имеет тепловой насос по сравнению с непосредственным использованием электроэнергии для отопления?

13. Особенности и преимущества теплового насоса при применении двигателя внутреннего сгорания в качестве привода для компрессора.

Задачи

Задача 1. Рассчитать воздушную холодильную установку при следующих условиях. Воздух поступает из холодильной камеры при давлении p₁ = 0,1 МПа и температуре t₁ = –15 C. В компрессоре воздух сжимается по адиабате до давления p₂ = 0,4 МПа, откуда направляется в охладитель, где в изобарном процессе снижает свою температуру до t₃ = +10 C. Отсюда воздух поступает в турбодетандер, где расширяется по адиабате до начального давления, после чего направляется в холодильную камеру. В камере воздух, отнимая теплоту от охлаждаемых тел, нагревается до t₁ = –15 C и вновь поступает в компрессор. Определить температуру воздуха, поступающего в холодильную камеру; теоретическую работу, затрачиваемую в цикле, холодопроизводительность воздуха и холодильный коэффициент для данной установки и для установки, работающей по циклу Карно для того же интервала температур.

Решение

Температуру воздуха, поступающего в холодильную камеру, определяем из адиабатного процесса 3–4 после расширительного цилиндра:

Температуру сжатого воздуха, выходящего из компрессора, определяем из адиабатного процесса 1–2:

Работа, затраченная в цикле, равна разности работ: затраченной в компрессоре и полученной в турбодетандере.

Удельная работа, затраченная в компрессоре:

Удельная работа, полученная в турбодетандере:

Тогда работа цикла: .

Удельная холодопроизводительность воздуха:

Холодильный коэффициент установки: .

Холодильный коэффициент установки, работающей по циклу Карно, для того же интервала температур: .

Если холодопроизводительность установки равна а удельная холодопроизводительность воздуха то расход холодильного агента составит .

Теоретическая мощность, необходимая на привод компрессора:

.

Задача 2. Тепловой насос подает в отапливаемое помещение при t₁ = 20 C теплоты. Определить, какое количество теплоты тепловой насос будет получать из окружающей среды, если ее температура t₀ = 0 C. Принять степень совершенства теплового насоса  = 0,4.

Решение

Действительное значение коэффициента преобразования:

.

Работа, затрачиваемая тепловым насосом:

.

Теплота, получаемая из окружающей среды:

.