Циклы холодильных установок (обратные циклы)

ЦИКЛЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК (ОБРАТНЫЕ ЦИКЛЫ) [c.100]

Известно, что наиболее экономичным циклом холодильных установок является обратный цикл Карно (рис. 9.1). При изотермическом расширении хладоагент отбирает от охлаждаемых тел теплоту р2 = Тг(52—5]), а при изотермическом сжатии — отдает окружающей среде теплоту 1 = 71(53— 4). [c.218]

ЦИКЛЫ ТЕПЛОСИЛОВЫХ И ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК Цикл Карно Цикл Карно, состоящий из двух изотермических и двух адиабатных процессов, является наивыгоднейшим теоретическим циклом при работе в данном интервале предельных температур как при производстве работы (прямой цикл), так и как холодильный цикл (обратный цикл). [c.255]

Холодильная установка является обращенной теплосиловой установкой. Если в теплосиловой установке рабочее тело совершает работу, то в холодильной установке для получения холода работа затрачивается и при этом отбирается теплота от холодного тела и передается горячему. Такой перенос теплоты осуществляется с помощью рабочего тела, которое в холодильной установке совершает обратный круговой процесс. Идеальным циклом холодильных установок является обратный цикл Карно. [c.267]

Отопительные коэффициенты тепловых насосов, использующих циклы термодинамически менее совершенных холодильных установок, имеют меньшее значение, чем установки, работающие по обратному циклу Карно. Однако их значения достигают 4, а иногда и более. [c.236]

Как уже отмечалось, холодильные установки и тепловые насосы работают по обратным (против хода часовой стрелки) круговым процессам или циклам. В заданном интервале температур теоретически наиболее выгодным циклом холодильной установки является обратный цикл Карно. Однако из-за конструктивных трудностей И больших потерь на трение обратный цикл Карно неосуществим. Он служит некоторым эталоном, с которым сравнивают эффективность действительных циклов холодильных установок. [c.132]

Несмотря на то, что в заданном интервале температур от Tj до T a обратный цикл Карно обеспечивает максимальный холодильный коэ ициент, по техническим и эксплуатационным причинам при создании холодильных установок вносят ряд изменений. [c.134]

Термодинамические циклы термотрансформаторов так же, как абсорбционных холодильных установок, представляют собой сочетание прямого и обратного циклов. [c.77]

Располагая закономерностями различных термодинамических процессов, мы можем приступить к подробному рассмотрению циклов и принципиальных схем реальных тепловых установок. Условимся в дальнейшем тепловые установки, в которых осуществляется прямой цикл (т. е. цикл, в котором производится работа, отдаваемая внешнему потребителю), называть теплосиловыми установками, а установки, работающие по обратному циклу (т. е. циклу, для осуществления которого затрачивается работа, подводимая извне), — холодильными установками. [c.299]

Охлаждение тел до температуры, лежащей ниже температуры окружающей среды, осуществляется с помощью холодильных установок, работающих по обратному тепловому циклу (рис. 13-1). [c.426]

Образцовый цикл паросиловых установок (цикл Ренкина) с изоэнтропическим расширением можно отнести к процессам второй группы, т. е. к процессам внутренне обратимым, но внешне необратимым. Теплообмен в котельной установке между продуктами сгорания и кипящей водой является явным нарушением внешнего термического равновесия, так как он происходит обычно при огромных разностях температур между источником тепла я рабочим телом. Этот процесс необратимого теплообмена сопровождается значительным ростом энтропии системы и приводит к потере возможной работы по сравнению с обратимым протеканием процесса. Несмотря на это нарушение термического равновесия между рабочим телом и источником тепла, в большинстве случаев можно считать, что процесс внутренне обратим, так как внутри рабочего тела отклонения от равновесия сравнительно невелики. К процессам второй группы при термодинамическом анализе следует отнести также образцовые циклы двигателей внутреннего сгорания, циклы газовых турбин и обратные газовые циклы в холодильной технике. [c.18]

Весьма часто цикл Лоренца следует выбирать в качестве образца при анализе холодильных установок, в частности, в тех случаях, когда назначение обратного цикла состоит в охлаждении тела до заданной температуры. [c.27]

Вариатор тепловых потоков конструктивно состоит из тех же элементов, что и холодильная машина или тепловой насос. В качестве таких устройств могут применяться компрессионные, абсорбционные, полупроводниковые и другие типы установок, позволяющие реализовать обратный цикл. [c.168]

Интервал температур, в котором осуществляется обратный цикл при работе этих установок в качестве понижающего термотрансформатора, незначительно отличается от того интервала температур, который имеет место в обычных холодильных установках. [c.191]

В рассмотренных ранее термодинамических циклах тепловых двигателей осуществлялась передача теплоты рабочему телу для получения механической работы. В холодильных установках происходит противоположный процесс — передача теплоты от рабочего тела к окружающей среде за счет совершения им работы, т. е. циклы холодильных машин являются обратными в отличие от прямых циклов тепловых двигателей. Рабочее тело холодильных установок принято называть холодильным агентом, или хладагентом. Рабочее тело (хладагент) переносит теплоту от охлаждаемого объекта к внешней среде. [c.119]

Для количественной оценки эффективности работы холодильных установок используется не термический КПД, а холодильный коэффициент х- Он определяется отношением теплоты 0,2, отведенной от охлаждаемого объекта, к работе L, затраченной для этого. Работа за обратный цикл равна разности теплоты отведенной от рабочего тела во внешнюю среду, и теплоты Q,2, подведенной к рабочему телу от охлаждаемого объекта, т. е. L = Q,i - 0,2- Тогда холодильный коэффициент найдем по формуле [c.119]

Таким образом, результатом обратного цикла является перенос теплоты от холодного источника к более горячему, что в технике используется для создания холодильных установок. [c.56]

Для обратного цикла холодильных установок критерием эффективности служит холодильный коэффициент [c.57]

В обратных циклах (рис. 2.29, б) к рабочему телу подводится меньшее количество теплоты 2 (в процессе 2—Ь—I), а отводится большее количество теплоты q (в процессе 1—а—2) при более высокой температуре разность этих теплот равна затраченной работе (2.102). Обратные циклы лежат в основе холодильных установок и тепловых насосов. В хо- [c.148]

Описание обратных циклов холодильных установок см. в разд. 5 книги 4, а обратных циклов тепловых насосов — в разд. 6 книги 4 настоящей серии. [c.149]

Метод вычитания Р. Клаузиуса имеет и существенный недостаток он, строго говоря, не подходит для анализа установок, действующих по обратным циклам (т.е. холодильных и теплонасосных), так как для последних реальная затраченная работа равна не разности, а сумме идеальной работы, затраченной в обратимом цикле, [c.162]

Машинные холодильные установки имеют различные принципы действия. Идеальным циклом таких машин является обратный цикл Карно, который играет в них такую же роль, как и прямой цикл Карно в теплосиловых установках. Для заданных температур холодного и горячего источников теплоты идеальная холодильная установка, использующая обратный цикл Карно, является наиболее экономичной и ее можно рассматривать как некоторый эталон, с которым должны быть сравниваемы экономичности всех действительных холодильных установок. [c.295]

Обратный цикл Карно является идеальным циклом холодильных установок. Это значит, что его холодильный коэффициент 8 при одинаковых условиях будет больше, чем в любом произвольном обратном цикле. [c.60]

Интервал температур, в котором осуществляется обратный цикл при работе этих установок в качестве понижающего трансформатора, незначительно отличается от того интервала температур, который характерен для обычных холодильных установок. В тех случаях, когда в качестве источника тепла с температурой имеется достаточное количество воды с температурой, [c.215]

Обратный цикл Карно является идеальным циклом холодильных установок. При данной температуре Л (например, температуре машинного помещения, равной 20° С) соответственным выбором степени адиабатического расширения можно получить требуемую холодильной установкой низкую Рнс.. 5-3. [c.101]

Прототипом холодильных установок является машина, работающая по обратному циклу Карно (см. 17). Однако практически обратный цикл Карно не осуществим. [c.94]

Если осуществить обратный цикл Карно (рис. 4.4), т. е. вести процессы расширения по адиабате 1—4 и затем по изотерме 4—3 с отбором теплоты от холодного источника, а процессы сжатия — по адиабате 3—2 и изотерме 2 — / с отдачей теплоты горячему источнику, то на это потребуется затрата работы извне. Такой обратный цикл Карно является идеальным циклом для холодильных установок (см. гд. 10). [c.56]

Тепловые пасосы. При работе холодильных установок отбираемая от охлаждаемых предметов теплота передается верхнему или горячему источнику теплоты, в качестве которого обычно используются либо вода, либо окружающий установку воздух. Если речь идет о некотором замкнутом помещении, то температура воздуха в нем за счет работы холодильной установки должна постепенно подниматься. Таким образом, при определенных затратах энергии теплота перекачивается установкой от охлаждаемых предметов в имеющую большую температуру окружающую среду. Следовательно, существует возможность использовать для отопления источники теплоты, имеющие относительно невысокие температуры. Подобный способ отопления оказывается в итоге более выгодным, нежели непосредственное использование для этих целей тепловой энергии, выделяющейся при сгорании топлив. Соответствующие установки, применяемые для повышения температуры в помещении за счет низкотемпературных источников энергии, называются тепловыми насосами и с каждым годом находят в мире все большее распространение. Эффективность теплового насоса определяется отопительным коэффициентом представляющим собою отношение теплоты Ць передаваемой обогреваемому помещению, к затратам энергии на привод установки. Следовательно, отопительный коэффициент показывает, во сколько раз передаваемая отапливаемому помещению теплота превосходит работу, затрачиваемую на реализацию цикла. Отопительный коэффициент обратного цикла Карно в этом случае равен [c.205]

С термодинамической точки зрения производство холода — это процесс передачи теплоты от менее нагретых тел к более нагретым. Как следует из второго закона термодинамики, такой процесс не может протекать самопроизвольно. Для его обеспечения необходима затрата некоторого количества энергии. Чаще всего энергия затрачивается в форме работы. Поэтому обычно подробному рассмотрению подвергают процессы, протекающие в холодильных установках, потребляющих работу от некоторого внешнего источника. В таких установках в отличие от теплосиловых установок должен осуществляться обратный, или, как его часто называют, холодильный цикл. [c.211]

Тепловой насос (Heat pump) — машина, позволяющая осуществлять передачу теплоты от менее нафетого тела (окружающей среды — воздуха, грунтовых вод, грунта, вентиляционных выбросов, сбросной теплоты установок и т.д.) к более нагретому телу, повышая ею температуру и затрачивая при этом некоторое количество механической энергии. Процессы, происходящие в тепловом насосе, противоположны процессам, осуществляемым рабочим телом в холодильной машине. Предельный теоретический цикл теплового насоса — обратный цикл Карно. [c.13]

Обратный цикл Карно, так же как и прямой цикл, является идеальным и служит для оценки oeeptuen mea циклов реальных холодильных установок. [c.149]

Степень термодинамического совершенства холодильных установок принято оценивать отношением холодильного коэффициента теоретического холодильного цикла е к холодильному коэффициенту обратного цикла Карно ео, осуществляемого в том же интервале температур. В табл. 9.3 приведены результаты расчетов цикла парокомпрессионной холодильной установки, работающей в диапазоне температур плюс 30 — минус 15 °С и обеспечивающей холодопронзводительность 3,87 кВт. [c.232]

Ранее было показано, что широко применяемый для анализа прямых циклов термический к. п. д. не может служить количественной характеристикой степени термодинамического совершенства реальных процессов. Он не в состоянии осветить многие нeoбpaтимo tи реальных процессов энергетических установок и совершенно непригоден для анализа установок с комбинированной выработкой тепла и электроэнергии. Он непригоден для анализа обратных циклов, по которым работают холодильные и теплонасосные установки, так как в этих циклах работа не приходуется, а расходуется. [c.99]

Обратный цикл Карио является наиболее совершенным циклом холодильных установок и тепловых насосов. [c.90]

Величина е называется холодильным коэффициентом и иногда используется для оценки энергетической эффективности установок. Как видно из (31), для идеального. обратного цикла Карно значение е зависит только от температур криостатирования и окружающей среды. Коэффициентом е можно пользоваться для сопоставления энергетической эффективности установок только в том слут5ае, если они работают при одинаковых значениях То.с и Го. Если этого условия не соблюдать, то из (31) легко можно увидеть, что при постоянном Го.с с ростом То увеличивается и е независимо от технического совершенства установки. Следовательно, холодильный коэффициент непригоден для сопоставления энергетической эффективности установок, работающих на различных температурных уровнях. В таких случаях оценку совершенства установок проводят по эксергетическому к. п. д. т]е, который определяется в общем случае отношением полученной эксергии к затраченной [5] [c.52]

Помимо невысокой эффективности существенным недостатком воздушных холодильных установок являются и их большие габариты. Это тфедопределило поиск решений, позволявших при увеличении эффективности установки уменьшить ее размеры. Достичь этого возможно в результате приближения к обратному циклу Карно, то есть в случае подвода и отвода теплоты в цикле по изотермам. [c.199]

Использование изотерм для подвода и отвода теплоты позволяет приблизить цикл парокомпрессорной холодильной установки по эффективности к обратному циклу Карно. О существенно большей экономичности парокомпрессорных холодильных установок в сравнении с установками воздушными свидетельствует и тот факт, что отношение холодильных коэффициентов оказывается для них достаточно высоким и достигает 0,85. [c.203]

Холодильные машины. Двигатели Стирлинга хорошо работают и в режиме холодильных машин. Возможности для этого были определены еще в 1834 г. Джоном Гершелем, а в 1876 г. Александр Кирк описал холодильную машину, которая к тому времени уже проработала 10 лет. Однако еще до конца 40-х гг. этого столетия не прилагалось по-настоящему серьезных усилий для промышленной разработки холодильных машин, работающих по обратному циклу Стирлинга. Такая разработка была предпринята фирмой Филипс под руководством И. Кёлера. Первая холодильная машина (ожижитель воздуха) была создана в 1953 г. С тех пор интенсивные работы в этой области привели к созданию целого ряда криогенных газовых машин с широким диапазоном по холодопроизводительности с соответствующим оборудованием для проведения исследований в области криогенной техники и ее практического использования. Холодильные машины, работающие по обратному циклу Стирлинга, наиболее эффективны в диапазоне низких температур, чем при более высоких температурах, характерных для бытовых или промышленных установок, и в диапазоне которых в настоящее время доминируют фреоновые парокомпрессионные холодильные машины. [c.16]

В холодильной технике щироко применяются два типа теплоиспользующих (т. е. потребляющих тепловую энергию) установок — абсорбционные и эжекторные теория их работы подробно освещается в специальной литературе. Поэтому мы ограничим наше рассмотрение только теплоиспользующими установками, реализующими прямой и обратный термодинамические циклы при помощи детандерно-компрессорных агрегатов. [c.118]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...