ТНиХУ

1

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРИ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ ІНДИВІДУАЛЬНОГО

ЗАВДАННЯ З ДИСЦИПЛІНИ “ТЕПЛОВІ НАСОСИ І ХОЛОДИЛЬНІ УСТАНОВКИ”

ДЛЯ СТУДЕНТІВ ПРОФЕСІЙНОГО СПРЯМУВАННЯ “ТЕПЛОГАЗОПОСТАЧАННЯ ТА ВЕНТИЛЯЦІЯ” З НАПРЯМКУ ПІДГОТОВКИ 6.060101 – “БУДІВНИЦТВО” ЗА ОСВІТНЬО-

КВАЛІФІКАЦІЙНИМ РІВНЕМ 6.092100 “БАКАЛАВР”

Київ – 2012

2

УДК 621.57

ББК 31.392

Ц

Укладачі: О.В.Задоянний, канд. техн. наук, доцент; Ю.К.Росковшенко, канд. техн. наук, професор

Рецензент: В.Б.Довгалюк, канд. техн. наук, доцент

Відповідальний за випуск Ю.К.Росковшенко, канд. техн. наук,

професор

Затверджено на засіданні кафедри ТГПіВ, протокол №? від 6 жовтня 2008 року.

Наведено методику та подано приклади підбору холодильної установки та визначення її продуктивності в режимі теплового насосу для систем кондиціонування повітря і опалення

Призначено для студентів професійного спрямування “теплогазопостачання та вентиляція” для практичного використання при виконанні індивідуального завдання з дисципліни «Теплові насоси і холодильні установки»

4

1.Загальні положення Для отримання практичних навичок підбору холодильних

установок та теплових насосів для систем кондиціонування повіт-

лові насоси і холодильні установки ” [1].

В розрахунковій роботі необхідно підібрати парокомпресійну холодильну установку, визначити її холодопродуктивність для розрахункових умов та теплопродуктивність в режимі теплового насосу. В роботі передбачено графічну побудову розрахункових холодильних циклів та циклів теплового насосу на lgP-i - діаграмах із визначенням основних параметрів відповідних процесів з подальшими розрахунками технічних показників розрахункових циклів та їх ефективності.

холодильного машинобудування «РЕФМА» [2]. В якості характерного типу обладнання взято холодильну установку для охолодження рідинних холодоносіїв сумісного холодота теплопостачання, яка здатна працювати як в режимі холодильної установки так і в режимі теплового насосу.

Приклади розрахунків подано для системи холодопостачання з рідинним холодоносієм для системи кондиціонування повітря та для системи водяного опалення, де теплоносієм слугує гаряча вода.

5

Методичний матеріал подано в послідовності, яка спочатку передбачає теоретичне викладення алгоритму розрахунку, а потім приклад розрахунку із реальними вихідними даними.

Подані розрахунки мають методичні пояснення, необхідні посилання на літературні джерела та приклади.

Виконання розрахунково-графічних завдання передбачає попереднє вивчення теоретичного матеріалу, що міститься в [1].

2. Методика підбору холодильної установки

2.1.Розрахунок значень температур кипіння та конденсації відповідно до вихідних даних

- при охолодженні приміщень поверхневими охолоджу-

вачами

- при охолодженні приміщень повітроохолоджувачами

джує. В каталогах холодильного обладнання для номінальних умов зазвичай вказують значення температур середовища, що охолоджує конденсатори. Так, наприклад, для ребристо-трубчатих повітряних конденсаторів, які подано в [2], значення номінальної температури конденсації повинно бути вище за температуру повітря, що його охолоджує на 8…12 °С, тобто

а у випадку охолодження конденсаторів водою, температуру конденсації приймають на 2…4 °С вище за температуру зворотної води, що його охолоджує

Перепад температур води в конденсаторі приймають відповідно до каталогу [2]

2.2. Вибір холодильної установки

При виборі холодильної установки беруть до уваги її призначення та холодопродуктивность. В каталозі холодильного обладнання [2] для систем кондиціонування повітря вибирають зазвичай високотемпературні холодильні установки із значенням номінальної температури кипіння 0 °С. Враховують також ком-

7

плектацію холодильної установки та можливість її роботи в режимі теплового насосу. При врахуванні комплектації вибирають кон-

холодильного коефіцієнту, однак в багатьох випадках розрахункові умови не співпадають з тими, що наведені в каталогах. В таких випадках холодопродуктивність установки в розрахункових умовах може суттєво відрізнятись від номінальних, що може викликати або недоотримання потрібної холодопродуктивності, або неекономічну роботу установки при розрахунковому режимі. В таких випадках проводять перерахунок номінальної продуктивності установки з метою визначення її показників при розрахункових умовах і, в разі отримання позитивних результатів, приймають її до установки. В інших випадках, коли після перерахунку показників роботи установки з’ясовується, що її холодопродуктивність, або холодильний коефіцієнт значно нижчий за номінальні показники, потрібно вибрати іншу холодильну установку, або перерахувати параметри холодоносія на відповідні для даної холодильної установки. У всіх випадках холодильна установка повинна бути підібрана з технічними характеристиками якомога ближчими до номінальних, що забезпечить її економну та надійну роботу.

2.3. Перерахунок холодопродуктивності

установки відповідно розрахунковим умовам

Перерахунок попередньо підібраної холодильної установки з номинального режиму на розрахунковий проводять з метою визначення її холодопродуктивності, холодильного коефіцієнту та, за необхідністю, споживаної потужності. Визначають розрахункову холодопродуктивність із залежності [3]

Значення коефіцієнтів подачі для відповідних режимів роботи установки розраховують із залежності:

конденсації холодоагенту, МПа, а Ткип та Ткон – значення абсолютних температур кипіння та конденсації холодоагенту, º К.

Значення коєфіцієнтів λ3 та λ4 приймають в межах 0,95…0,98

[3].

Значення питомої холодопродуктивності для відповідних режимів роботи холодильної установки визначають з формули:

де: та – ентальпія холодоагенту відповідно в точках 1 та 4

холодильного циклу ( рис.2.1) (кипіння холодоагенту); - питомий об'єм парів холодоагенту в точці 1 циклу ( перед всмоктуванням в компресорі ), м3/кг.

9

2.3.1.Побудова номінального та розрахункового холодильного циклів на lgP-i – діаграмі та визначення основних параметрів

процесів

Для отримання значень величин, що входять до формул (2.7), (2.9) та (2.11), необхідно попередньо побудувати холодильний цикл установки для номінальних та розрахункових умов на lgP-i – діаграмі.

Рис.2.1. Холодильний цикл в lgP-i координатах

вибраної холодильної установки, наносять ізолінії значень

дроселювання. Далі з точки 3 проводять ізоентальпу із зниженням

для подальших розрахунків:

1.Тиск кипіння, Pкип , МПа;

2.Тиск конденсації, Pкон , МПа;

3.Ентальпія початку процесу кипіння, i4, кДж/кг;

4.Ентальпія кінця процесу кипіння, i1 , кДж/кг;

5. Питомий об'єм парів холодоагенту перед всмоктуванням в компресорі, v1, м3/кг.