Термодинамический цикл теплового насоса в p-V диаграмме

Парокомпрессионный цикл. p-v, T-s диаграммы цикла. Холодильный и отопительный коэффициенты.

С целью приближения к простому циклу Карно, а фактически это значит — с целью создания практически полезного теплового насоса, необходимо стремиться к подводу тепла при условиях, близких к изотермическим. Для этого подбираются рабочие тела, изменяющие агрегатное состояние при необходимых температурах и давлениях. Они поглощают тепло при испарении и отдают при конденсации. Эти процессы образуют изотермы цикла. Сжатие пара, как правило, требует, чтобы пар был сухим, что вызвано особенностями механики большинства компрессоров. Цикл теплового насоса с механической компрессией пара и его

1-2 – отбор теплоты от низкотемпературного источника, хладагент закипает; 2-3 – процесс сжатия хладагента в компрессоре; 3-4 – передача теплоты в систему отопления и конденсация хладагента в конденсаторе; 4-1 – процесс дросселирования жидкого хладагента к начальным условиям.

Процесс расширения в сопле необратим, он показан пунктиром па T—S диаграмме (рис.). Обычно он рассматривается как адиабатический, т. е. проходящий без подвода или отвода тепла при расширении рабочего тела.

Описанный парокомпрессионный цикл одинаков и для теплового насоса и для холодильной машины. Его часто называют обратным циклом Ренкина или, менее точно, просто циклом Ренкина. В действительности цикл Ренкина относится к процессу в паровых турбинах при выработке электроэнергии. На Т—S диаграмме он протекает по часовой стрелке, включая испарение и конденсацию. Подчеркнем два различия между циклом Ренкина и механическим парокомпрессионный. Первое состоит в направлении: цикл Ренкина— это энергетический цикл, отдающий мощность при расширении пара в турбине. Второе различие в том, что в цикле Ренкина сжимается 100% жидкости. Действительно, обратимым по отно­шению к циклу Ренкина был бы цикл с расширительной машиной, а не с необратимым расширением в дросселе. На практике, однако, разница не очень существенна.

Дата добавления: 2014-12-24