Wejdź do Ligi Graczy! - Chłodnictwo i Klimatyzacja

More documents

Recommendations

Info

ChłOdNICTwO Straty przestrzeni szkodliwej Zawór ssący gdzie: η o – sprawność objętościowa sprężarki, η sz – sprawność objętościowa sprężarki będąca funkcją przestrzeni szkodliwej, η p – sprawność objętościowa sprężarki będąca funkcją spadku ciśnienia w sprężarce, η c – sprawność objętościowa sprężarki będąca funkcją procesów cieplnych w sprężarce, η n – sprawność objętościowa sprężarki będąca funkcją nieszczelności sprężarki. Zawór tłoczny Rys. 8. Straty w sprężarce tłokowej Pary czynnika Powyższe współczynniki sprawności są sprawnościami objętościowymi, których lokalizacja pokazana jest na rysunku 8. Jeżeli oznaczymy przez „υ” objętość właściwą par czynnika na ssaniu sprężarki, przez „Q 0” wydajność chłodniczą układu, a przez „m” masowe natężenie przepływu czynnika chłodniczego, to możemy wyliczyć objętościowe natężenie przepływu czynnika: m = Q o/q 0 = Q 0/υ qv η o = V 1/V 2 = mυ/V 2 = Q o/q vV 1 Możemy napisać, że: V 1 = Q o/η oq v gdzie: q v – objętościowy efekt chłodniczy. 76 9/2012 (11) Przeanalizujmy sprawność objętościową sprężarki, na którą składa się kilka elementów. Pierwszym i najpowszechniej znanym jest wpływ przestrzeni szkodliwej (η sz) na sprawność sprężarki. Możemy napisać że: η sz = V 1/V t = (V t – C 1)/V t = 1 –(C 1/V t) Wiedząc, że sprężanie jest sprężaniem politropowym, wartość C1 możemy wyliczyć z wzoru: C 1 = C [(P/P a) 1/m – 1] Straty spadku ciśnienia Straty wymiany ciepła Straty przecieku czynnika Zakładając, że P/P a jest w przybliżeniu równe P c/P o oraz c = C/V t, otrzymujemy końcową zależność na obliczenie spadku sprawności będącej wynikiem konieczności zastosowania objętości szkodliwej: η sz = 1 – c[(P c/P o) 1/m – 1] (12) gdzie: m – wykładnik politropy, będący funkcją rodzaju czynnika chłodniczego Współczynnik sprawności objętościowej sprężarki, będący funkcją przestrzeni szkodliwej, ma największy wpływ na całkowitą sprawność objętościową η o sprężarki. Stosując powyższe rozumowanie odnośnie spadku sprawności będącej wynikiem przestrzeni szkodliwej oraz uwzględniając parametry z rysunku 7., możemy napisać: η p = 1 – [ (1 + c)/ η sz (ΔP o/P o)] (13) Współczynnik η P określa wpływ spadku ciśnienia w przewodach sprężarki, który dla temperatury parowania powyżej -30°C zawiera się z reguły w granicach od 0,94 do 0,98. Współczynnik η c określa wpływ wymiany ciepła w sprężarce pomiędzy cylindrem, tłokiem i parami czynnika chłodniczego na wydajność objętościową sprężarki. Na rysunku 7. widać, że temperatura punktu „f” jest wyższa od temperatury punktu „e”, a wiec objętość właściwa par czynnika w punkcie „f” jest większa od objętości par czynnika w punkcie „e”. Współczynnik η c można wyliczyć z zależności: η c = 1 – 0,025 [(P c/P o) – 1] (14) Wartość współczynnika η c jest z reguły zawarta w przedziale od 0,95 do 0,98. Współczynnik η n określa wpływ nieszczelności pomiędzy cylindrem i tłokiem sprężarki. W większych sprężarkach nieszczelność znajduje się pomiędzy pierścieniami uszczelniającymi i cylindrem i ona oraz nieszczelności zaworu ssącego i tłocznego mają wpływ na końcową wartość współczynnika sprawności objętościowej sprężarki. W zależności od stosunku ciśnień skraplania i parowania (P c/P o), wartość współczynnika η n jest z reguły zawarta w przedziale wartości 0,96 do 0,98. Do powyższych strat dochodzi sprawność indykowana sprężarki η i i sprawność mechaniczna η m. Sprawność indykowana jest funkcją budowy sprężarki i zastosowanego czynnika chłodniczego. Zawiera się najczęściej w granicach od 0,91 do 0,97. Natomiast sprawność mechaniczna przyjmuje wartości od 0,91 do 0,96 i zależy głownie od wielkości i budowy sprężarki. Na zakończenie omawiania strat w sprężarkach, chciałbym zwrócić uwagę na straty silnika elektrycznego napędzającego sprężarkę. Zalezą one od lokalizacji silnika elektrycznego, który w przypadku sprężarek hermetycznych (a z tymi mamy głownie do czynienia w układach chłodniczych małej i średniej wydajności chłodniczej) chłodzony jest parami zasysanymi z parownika. Do analizy tych strat posłużę się stratami egzergii, które jaśniej opiszą nam te starty: η E sil = η E el – η Ewal – η Ecsil = (w/η sil )– w -q sil [(T 1 – T 2)/T 1] = w [(1-η sil /η sil) (T 2/T 1)] (15)
gdzie: η E sil – straty egzergii właściwej w silniku elektrycznym, η E el – zmiana egzergii właściwej spowodowana dostarczeniem energii do silnika, η Ewal – zmiana egzergii właściwej na wale sprężarki, η Ecsil – zmiana egzergii właściwej spowodowana rozproszeniem energii w silniku elektrycznym, T 1 – temperatura bezwzględna par wytłaczanych, T 2 – temperatura bezwzględna par zasysanych. Trudno pokazać w układzie współrzędnych P–i oraz P–V nieodwracalność procesu sprężania. Najłatwiej jest to zobrazować w układzie Temperatura–Entropia (rys. 9.). Na rysunku 9, odwracalny proces sprężania przebiega pomiędzy punktami 1 – 2 od, natomiast rzeczywisty proces sprężania będzie przebiegać pomiędzy punktami 1 – 2. Stosując pierwszą i drugą zasadę termodynamiki i zakładając jednocześnie, że każdy element znajduje się w stanie ustalonym, możemy napisać: Używając pierwsze prawo termodynamiki: L = m(i 2 – i 1) (16) Używając drugie prawo termodynamiki: S = m(S 2 – S 1)≥0 (17) Natomiast sprawność będzie wyrażona wzorem: η = (i 2od – i 1)/(i 2 – i 1) (18) Powyższa analiza odnosi się tylko do sprężarek małej i średniej wydajności chłodniczej. W tym momencie należy zadać pytanie, jak wykorzystać powyższa wiedzę w projektowaniu układu chłodniczego? Na to pytanie będę starał się odpowiedzieć w podsumowaniu, gdzie będą omówione wszystkie czynniki mogące usprawnić nowo projektowane urządzenie. schładzanie przegrzanych par a straty energii w układzie chłodniczym Pary czynnika chłodniczego opuszczające sprężarkę są parami przegrzanymi a proces dochłodzenia tych par powoduje wzrost strat w systemie chłodniczym (pole „B” na rysunku 10.). Aby określić wielkość tych strat, musimy napisać równanie równowagi egzergii, które będzie miało następującą formę: ΔEdoch = E2 – Ea – Eprz = i2 – ia – Tsk (S2 – Sa) – qdoch [(Tot – Tsk)/Tot = qdoch (Tsk/Tot) – Tsk(S2 – Sa) (19) gdzie: ΔE doch – zmiana egzergii dochłodzenia, E 2 – egzergia w punkcie „2”, E a – egzergia w punkcie „a”, E prz – egzergia przegrzania, S 2 – entropia w punkcie „2”, S a – entropia w punkcie „a”, q doch – ciepło jednostkowe dochłodzenia, T sk – temperatura skraplania, T ot – temperatura otoczenia. www.chlodnictwoiklimatyzacja.pl 2 1 m Oznaczenia: L - praca włożona m - masowe natężenie przepływu T 2 Straty dochłodzenia czynnika po procesie sprężania są zależne głownie od temperatury skraplania i temperatury otoczenia. Wpływ skraplacza i parownika na straty energii w układzie chłodniczym Straty sprawności energetycznej lub straty egzergii rzeczywistego układu chłodniczego przedstawia rysunek 10. Powyżej omówione zostały straty energetyczne związane ze sprężarką i dochłodzeniem par opuszczających sprężarkę. Następnymi elementami, na które musimy zwrócić uwagę, projektując urządzenie chłodnicze są skraplacz i parownik. Straty związane ze skrapla- L 2od Rys. 9. Przebieg procesu sprężania w układzie Temperatura – Entropia 1 ChłOdNICTwO A) Oznaczenia: Tsk-Temperatura skraplania T B Tot - Temperatura otoczenia Tpch-Temperatura przestrzeni chłodzonej C 2 To - Temperatura parowania Tsk 3 a A - straty egzergii w sprężarce Tot B - straty egzergii dochładzania par C - straty egzergii w skraplaczu Tpch A D - straty egzergii w elemencie rozprężnym To E - straty egzergii w parowniku 4 1 Uwaga: Na schemacie obiegu pominięto spadki D E ciśnienia przepływu czynnika w sprężarce, skraplaczu i w parowniku B) Straty rozprężania (okolo 11% - 13%) Straty w parowniku (okolo 6% - 8%) Straty w skraplaczu (okolo 4% - 6%) Rzeczywista wydajność chłodnicza ((35%-40%) Energia doprowadzona do sprezarki Energia Energia Efekt doprowadzona stracona końcowy do układu chłodniczego Straty nieodwracalności w sprężarce (40% - 50%) Rys. 10. Jednostopniowy rzeczywisty obieg chłodniczy w układzie Temperatura – Entropia z zaznaczonymi stratami egzergii obniżającymi sprawność (A) i rozkład strat egzergii w obiegu chłodniczym (B) S P2 S P1 77
Page 1:
MIESIĘCZNIK TECHNICZNY DLA PRAKTYK
Page 5 and 6:
Klasa Królewska by Czy Nowy Jork,
Page 7 and 8:
I Kongres Polskiej Organizacji Rozw
Page 9 and 10:
POMPY TYPU POWIETRZE-WODA FIRMY ARI
Page 11 and 12:
www.chlodnictwoiklimatyzacja.pl wyd
Page 13 and 14:
www.chlodnictwoiklimatyzacja.pl Pla
Page 15 and 16:
Güntner’a jest uniwersalnym rozw
Page 17 and 18:
NOWY VRV IV - trzy rewolucyjne stan
Page 19 and 20:
Jaka będzie oferta jednostek wewn
Page 21 and 22:
POMPY CIEP£A KOMFORT Z KTÓREGO WA
Page 23 and 24:
gazowym wartość ciśnienia jest
Page 25 and 26:
System klimatyzacji Mini VRF Kaisai
Page 27 and 28: go w instalacjach odnawialnych źr
Page 29 and 30: 4) biogaz pozyskany z surowców poc
Page 31 and 32: W dalszym ciągu stwierdzamy, że d
Page 33 and 34: Czy woda stanowi napęd turbo w prz
Page 35 and 36: nej, cyrkulowanej w rurach DN 300 w
Page 37 and 38: wiera specjalny katalizator, powodu
Page 40 and 41: KLImATyzACjA Rys. 16. Widok kanał
Page 42 and 43: KLImATyzACjA Produktywność pracow
Page 44 and 45: www.toshiba-hvac.pl Przede wszystki
Page 46 and 47: weNTyLACjA Silny wiatr wiejący w k
Page 48 and 49: 46 weNTyLACjA Rys. 5. Działanie uk
Page 50 and 51: weNTyLACjA iSWAY-FC ® Adaptive kom
Page 52 and 53: ChłOdNICTwO Analiza układów chł
Page 54 and 55: ChłOdNICTwO Zapewnienie wystarczaj
Page 56 and 57: przegLąd AgregATów sKrApLAjąCyCh
Page 62 and 63: ChłOdNICTwO Optymalizacja zużycia
Page 64: ChłOdNICTwO Tabela 1. Symulowane z
Page 67 and 68: www.chlodnictwoiklimatyzacja.pl Ch
Page 70 and 71: ChłOdNICTwO Jeżeli instalacja w p
Page 72 and 73: ChłOdNICTwO Rys. 7. Sprężarka dw
Page 74 and 75: ChłOdNICTwO Sprężarkowe układy
Page 76 and 77: p ChłOdNICTwO 3 3 3 3 2 2 3 2 2 2
Page 80 and 81: ChłOdNICTwO T 2 3 P2 L 4 P1 1 5 Ry
Page 82 and 83: REKLAMODAWCY ALFACO POLSKA II OKŁ.
show all

Wejdź do Ligi Graczy! - Chłodnictwo i Klimatyzacja

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?