Холодильная машина

Холодильная машина – это устройство, работающее по обратному, чем тепловая машина циклу.

В тепловой машине обход цикла происходит по часовой стрелке, при этом полученное рабочим телом тепло частично превращается в полезную работу. В холодильной машине обход цикла происходит против часовой стрелки, в результате некоторое количество теплоты отбирается от холодного резервуара и передается горячему резервуару за счет совершения внешней работы.

Схематическое устройство холодильной машины (рис. 2.11.1).

Рис. 2.11.1. Рис. 2.11.2.

За один цикл работы рабочее тело получает от холодильника количество теплоты Q₂ > 0, отдавая нагревателю количество теплоты Q₁ < 0. При этом . Тогда тепловая машина совершает отрицательную работу . Поэтому холодильная машина работает за счет внешней энергии, например, электромотор в холодильной машине совершает над ней работу .

Устройство, работающее по холодильному циклу, может иметь двоякое предназначение.

Если полезным эффектом является отбор некоторого количества тепла Q ₂ от охлаждаемых тел (например, от продуктов в камере холодильника), то такое устройство является обычным холодильником. Эффективность работы холодильника можно охарактеризовать отношением

. (2.11.1)

Эффективность работы холодильника равна количеству тепла, отбираемого от охлаждаемых тел на 1 Джоуль затраченной работы.

При таком определении эффективность холодильника ξ ^х может быть и больше, и меньше единицы. Эффективность идеального холодильника, работающего по обратному циклу Карно (рис. 2.11.2), равна

. (2.11.2)

Если полезным эффектом является передача некоторого количества тепла |Q₁| нагреваемым телам (например, воздуху в помещении), то такое устройство называется тепловым насосом. Эффективность ξ ^т теплового насоса может быть определена как отношение

. (2.11.3)

Эффективность работы теплового насоса равна количеству тепла, передаваемого более теплым телам на 1 джоуль затраченной работы.

Эффективность идеального теплового насоса, работающего по обратному циклу Карно (рис. 2.11.2), равна

. (2.11.4)

Дата добавления: 2014-01-05