Термодинамический анализ циклов холодильных установок

Холодильные машины предназначены для получения искусственного холода. Рабочее тело холодильных машин называется хладоагентом (ХА). Для того, чтобы в холодильной камере получить температуру Т_х, меньшую, чем температура окружающей среды (Т_ос), необходимо передать тепло от охлаждаемого тела к хладоагенту, а затем от ХА – в окружающую среду. Эти процессы передачи тепла от тела с низкой температурой к телу с более высокой температурой требуют затраты работы в виде электрической, механической или др. вида энергии. Циклы холодильных машин, в отличие от циклов тепловых двигателей, имеют обратное направление, т.е. против часовой стрелки.

Идеальным циклом холодильных машин является обратный цикл Карно для интервала температур Т_х – Т_ос.

Эффективность циклов холодильных машин оценивается холодильным коэффициентом

,

где - удельная холодопроизводительность холодильной машины;

- затрачиваемая работа (работа привода компрессора).

Холодильный коэффициент зависит от температур вырабатываемого холода (Т_х) и окружающей среды (Т_ос): уменьшается с уменьшением Т_х и увеличением Т_ос.

Холодильный коэффициент идеального цикла Карно зависит только от температур Т_х и Т_ос и вычисляется по формуле

.

Характеристикой термодинамического совершенства цикла холодильной машины является эксергетический КПД (h_экс), который не зависит от температур вырабатываемого холода (Т_х) и окружающей среды (Т_ос) и характеризует степень отклонения холодильного коэффициента установки от холодильного коэффициента цикла Карно

.

Для идеального цикла Карно h_экс = 1.

Поиск по сайту: