Оценка эффективности цикла охлаждения.

Эффективность цикла охлаж­дения обычно оценивается коэф­фициентом полезного действия или коэффициентом термичес­кой (термодинамической) эф­фективности.

Коэффициент эффективнос­ти может быть вычислен как со­отношение изменения теплосо­

держания хладагента в испари­теле (НС-НB) к изменению теп­лосодержания хладагента в про­цессе сжатия (HD-HC)

фактически он представляет собой соотношение холодиль­ной мощности и электрической мощности, потребляемой ком­прессором.

Причем он не является пока­зателем производительности холодильной машины, а пред­ставляет собой сравнительный параметр при оценке эффек­тивности процесса передачи энергии. Так, например, если холодильная машина имеет ко­эффициент термической эф­фективности, равный 2, 5, то это означает, что на каждую единицу электроэнергии, по­требляемую холодильной ма­шиной, производится 2, 5 еди­ницы холода.

Рис. 4. Изображение цикла реального сжатия на диаграмме «Давле­ние-теплосодержание»

C'L: потеря давления при всасывании

MD: потеря давления при выходе

HDHC': теоретический термический эквивалент сжатия

HD 'НС': реальный термический эквивалент сжатия C'D: теоретическое сжатие ^L: LM: реальное сжатие

ИНФОРМАЦИЯ ПО ХЛАДАГЕНТАМ

Покупатели бытовых конди­ционеров и крупных систем кон­диционирования все чаще зада­ют вопросы: «Насколько вреден фреон, используемый в системе? Разрешено ли его применение? »

В настоящее время хладагент R12 признан одним из самых вред­ных фреонов. До недавнего време­ни он широко использовался в до­машних холодильниках. Токсич­ность фреонов при прямом воздействии на человека незначи­тельна и нормируется величиной предельно допустимой концент­рации (ПДК), которая составляет ЗООмг/м³ для R12; 3000 мг/м³ для R22 и большинства других фрео­нов. Чем же вреден тогда R12?

Как показали научные иссле­дования, R12, попадая в верхние слои атмосферы, способствует разрушению озонового слоя Земли. Это приводит к повы­шенному проникновению ульт­рафиолетовой радиации к по­верхности Земли, оказывающей разрушительное воздействие на организм человека.

Именно поэтому мировое со­общество обеспокоено этой экологической проблемой, име­ющей глобальное значение. Действительно, фреон R12, вы­пущенный в атмосферу в Рос­сии, может увеличить поток уль­трафиолета в Америке.

В соответствии с Программой ООН по окружающей среде (ЮНЕП) в 1987 г. вступил в дей­ствие «Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоно­

вый слой» во исполнение Венской конвенции об охране озонового слоя 1985 г., предусматривающий постепенное сокращение произ­водства и потребления ряда хлор­фторуглеродов.

Сегодня 90% кондиционеров используют хладагент R22.

В качестве хладагентов, заме­няющих R22, предлагаются R134a, R407c и HR410A,

В России регулированием ввоза продукции, содержащей озоноразрушающие вещества, за­нимается Центральный аппарат Роскомэкологии России.

Озоноразрушающая актив­ность хладагентов оценивается величиной озоноразрушающего потенциала, который может при­нимать значения от 0 (для озоно-безопасных хладагентов) до 13 (для озоноразрушающих).

Так озоноразрушающий по­тенциал R12 равен 1, 0; R22 — 0, 05; R134a — 0; R407c — 0.

Значит ли это, что проблема создания новых хладагентов ре­шена и они отвечают всем предъявляемым требованиям.

К сожалению, идеального хла­дагента пока не существует, и если R134а не разрушает озоно­вый слой, что очень хорошо, то его термодинамические свойства далеки от совершенства.

Хладагент, являющийся ра­бочим телом кондиционера, выбирается разработчиками систем кондиционирования с учетом большого числа факто­ров: высокой эффективности работы оборудования, низкой стоимости, пожаробезопасности и токсичности. Требования к хо­лодильным агентам постоянно пополняются и конкретизируют­ся самой жизнью.

Основными факторами, опре­деляющими выбор хладагента, бе­зусловно, являются его термоди­намические и теплофизические характеристики. Они влияют на эффективность, эксплуатацион­ные показатели и конструктивные характеристики кон­диционеров. Широ­кое применение в хо­лодильной технике нашли фторхлоруг-леродные хладагенты (фреоны), обладаю­щие требуемыми тер­модинамическими и теплофизическими качествами.

Свойства хлада­гентов зависят от структуры молеку­лы вещества, при­сутствия соотноше­ния молекул фтора,

хлора и водорода в его составе (рис.1).

Вещества с высоким содержа­нием молекул водорода являются горючими и при их применении пожароопасными.

Вещества с малым содержани­ем фтора обладают токсичностью и их применение ограничено са­нитарными нормами.

Вещества с малым содержани­ем водорода долго «живут» в ат­мосфере, не разлагаясь на части, поглощаются биосферой Земли и являются экологически неже­лательными.

На рис.1 указаны как «запрет­ные» области по факторам горю­чести, токсичности и стабильно­сти веществ в атмосфере, так и область допустимого состава для использования в качестве альтер­нативных хладагентов. На диаграмме для группы метана (рис.2) мы видим, что холод-ные агенты R11иR12 лежат в области экологически неблагоприятныххладагентов. Широко применяемый сейчас хладагент R22 хотя и лежит в об­ласти допустимой для примене­ния, но все же содержит в своем составе атом хлора и поэтому яв­ляется «озоноопасным». «Озоноо-пасность» R22 составляет всего У/о от «озоноопасности» хладагента R12, что нашло отражение в Мон­реальском протоколе в сроках ре­ализации сокращения выпуска R22 и ограничения его производ­ства с 2005 года.

 

 

 

На диаграмме веществ группы этана (рис.3) интерес представ­ляют хладагенты R134a и R125. R134a предложен как альтерна­тива традиционному хладагенту R12, широко используемому в хо­лодильной технике и, в частно­сти, в чиллерных системах.

Для применения в кондицио­нерах хладагент R134a недоста­точно привлекателен по своим термодинамическим характе­ристикам. Для модификации его свойств к хладагенту R134a до­бавляют хладагенты R32 и R125. Присутствие в смеси каждого хладагента обеспечивает прида­ние необходимых свойств сме­си и выполняет определенную функцию.

R32 (23%) способствует увели­чению производительности.

R125 (25%) исключает горю­честь смеси.

R134a (52%) определяет ра­бочее давление в контуре хлада­гента.

Смесь хладагентов такого со­става получила марку R407C. По­добно хладагенту R22, R407C об­ладает малой токсичностью, химически стабилен и не горюч.

Если произошла утечка хлада­гента, то к негативному влиянию нехватки хладагента на работу кондиционера добавляется и от­рицательное влияние изменения ее состава. Оставшийся в системе хладагент имеет отличный от оп­тимального состав и его нельзя использовать для работы без до­работки. Поэтому при ремонте необходимо слить оставшийся хладагент полностью и заправить систему новой смесью оптималь­ного состава.

Основная разница в характе­ристиках прежнего хладагента CHF^Cl (R22) и нового R407C зак­лючается в величине давлений при рабочих температурах и типе масел, совместимых с дан­ным хладагентом.

Рабочее давление в системе, заправленной хладагентом R407C, несколько выше, чем в случае хладагента R22 (таб. 1).

Традиционно используемое с хладагентом R22 минеральное масло не пригодно в сочетании с R407C. Новый хладагент плохо смешивается с минеральным маслом, в особенности, при низ­ких температурах и образует с ним расслаивающуюся двухфаз­ную смесь. Это приводит к не­удовлетворительной смазке ком­прессора из-за периодического попадания в зону смазки жидкого хладагента вместо масла, что приводит к быстрому износу тру­щихся частей компрессора. Кро­ме того, плохо растворимое в хладагенте масло, имеющее при низких температурах высокую вязкость, забивает капиллярные трубки и нарушает нормальную циркуляцию хладагента.

Чтобы обойти эти трудности, хладагент R407C применяется в сочетании с эфирным маслом, растворимым в данном хладаген­те. Один из недостатков такого синтетического масла — высокое поглощение им влаги. Хранение, транспортировка, процесс зап­равки маслом должны исключать возможность попадания в масло не только капельной влаги, но и продолжительный контакт с влажным воздухом, из которого масло активно поглощает влагу. Необходимы также специальные меры по предотвращению попа­дания влаги в систему как в про­цессе производства кондиционе­ра, так и при его установке на месте использования.

t°	R22 (бар)	R407C (бар)
-40°С	1, 050	1, 568
-20°С	2, 448	3, 297
0°С	4, 976	6, 203
20°С	9, 100	10, 737
40°С	15, 335	17, 247
60°С
80°С	36, 622	38, 279

 

Габлица 1

123Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. III. Оценка физического развития
2. PEST-анализ макросреды предприятия. Матрица профиля среды, взвешенная оценка, определение весовых коэффициентов. Матрицы возможностей и матрицы угроз.
3. V. Себестоимость продукции судостроения и судоремонта и оценка эффективности производства
4. VI. Педагогические технологии на основе эффективности управления и организации учебного процесса
5. VIII. Общая оценка урока, выводы и предложения по совершенствованию работы
6. А. Анализ динамики показателей деловой активности и финансового цикла.
7. А. Жизненный цикл продукта и его основные стадии. Оценка конкурентоспособности продукта
8. Акриловые материалы холодного отверждения. Классификация эластичных базисных материалов. Сравнительная оценка полимерных материалов для искусственных зубов с материалами другой химической природы.
9. Алгоритм интерпретации карты наблюдения менструального цикла
10. Анализ жизненного цикла тары и упаковки.
11. Анализ и оценка рентабельности
12. Анализ интенсивности и эффективности использования ОПФ