Сравнительная оценка производительности холодильных машин

Для сравнения между собой отдельных машин пользуются определенными номинальными температурными режимами. В настоящее время согласно действующим ГОСТам применяют несколько таких режимов (табл.2).

Таблица 2

Номинальные режимы работы

Режим	Температура, °С
	t0	tвс	tк	tп
Стандартный для аммиачных машин Среднетемпературный для фреоновых машин Высокотемпературный для фреоновых машин Низкотемпературный для фреоновых машин	-15 -15 +5 -35	-10 +15 +15 +15	+30 +30 +40 +30	+25 +25 +35 +25

Холодопроизводительность машины, измеренная при номинальном режиме, называется соответственно номинальной холодопроизводительностью и обозначается через Q_{0 ном}.

В каталогах и справочной литературе указывается обычно холодопроизводительность машин при номинальном режиме работы. Фактически холодильные машины в большинстве случаев работают в условиях, отличающихся от номинальных, определяемых технологическими требованиями охлаждаемых объектов и условиями эксплуатации установки. Поскольку рабочий режим машины отличается от номинального, то и действительная холодопроизводительность отличается от номинальной.

Холодопроизводительность машины в рабочих условиях называется ее рабочей холодопроизводительностью и обозначается через Q_{0 раб}.

Рабочие условия машины могут быть разнообразными. Иногда они совпадают с номинальными условиями, но чаще отличаются от них. Во многих случаях требуется знать, как изменится холодопроизводительность машины при переводе ее с одного режима работы на другой. Например, при проектировании холодильных установок ставится обычно вопрос, какой будет холодопроизводительность машины при заданных рабочих условиях, если известна ее номинальная холодопроизводительность?

Пересчет холодопроизводительности компрессоров с одних температурных условий на другие производят на основании соотношений, полученных следующим образом:

Из уравнения (19)

. (23)

Для одного и того же компрессора, работающего при определенном числе оборотов, V_c - постоянная величина, следовательно, и правая часть уравнения является постоянной. Поэтому, если обозначить величины, входящие в правую часть этого уравнения, для рабочего и номинального температурных режимов работы компрессора соответственно индексами «раб» и «ном», то можно написать

, (24)

откуда

, (25)

или

. (26)

Мощность, потребляемая компрессором

Мощность, потребляемая компрессором, определяется по теоретической мощности N_теор (см. с.32).

По значениям N_теор и η_i согласно уравнению (17) определяют индикаторную мощность компрессора

, (27)

а по N_i и η_м исходя из уравнения (18) вычисляют эффективную мощность компрессора

. (28)

Необходимую мощность электродвигателя для приведения в действие компрессора при непосредственном приводе определяют по формуле:

, (29)

где η_э - к.п.д. электродвигателя.

В зависимости от типа электродвигателя значения этого коэффициента можно принимать равными от 0,8 до 0,9.

Если привод компрессора осуществляется через ременную передачу, то в формуле (29) надо учесть еще к.п.д. ременной передачи η_п и тогда

, (30)

η_п можно принимать равным 0,95.

В ГОСТах и каталогах для компрессоров открытого типа (сальниковых) указывается эффективная мощность N_e на валу компрессора, для бессальниковых и герметичных компрессоров - электрическая мощность N_э на клеммах электродвигателя.

Рассмотрение рабочих процессов в цилиндре компрессора показало, что от температурного режима зависит не только холодопроизводительность машины, но и потребляемая мощность. Зависимость мощности от температурного режима работы холодильной машины при этом несколько иная, нежели у холодопроизводительности. С понижением температуры кипения холодильного агента потребляемая мощность увеличивается только до определенного предела, а затем немного снижается. С повышением температуры конденсации потребляемая мощность увеличивается. Максимальное значение потребляемой энергии для большинства машин соответствует отношению давлений . Очевидно, что при подборе электродвигателя к компрессору его мощность следует рассчитывать для режима максимального расхода энергии.

На все современные компрессоры выпускающие их заводы наряду с технической характеристикой дают графики зависимости холодопроизводительности и потребляемой мощности от температуры кипения холодильного агента при различных температурах его конденсации.

Экономичность работы холодильной машины характеризуется холодильным коэффициентом ε. Теоретический холодильный коэффициент, как показано в расчете теоретического цикла, выражен соотношением (8).

Действительный холодильный коэффициент определяется как отношение действительной холодопроизводительности машины брутто к эффективной мощности на валу компрессора

или как отношение действительной холодопроизводительности к электрической мощности на клеммах электродвигателя (для герметичных и бессальниковых компрессоров)

.

Действительный холодильный коэффициент увеличивается с повышением температуры кипения и понижением температуры конденсации.