Холодильные установки отличаются применяемым рабочим телом и принципом действия. Передача теплоты от «холодного» источника «горячему» может осуществляться за счет затраты работы или затраты теплоты.
10.1. Цикл воздушной холодильной установки, ее холодильный коэффициент.
В воздушных холодильных установках в качестве рабочего тела используется воздух, передача теплоты от «холодного» источника «горячему» осуществляется за счет затраты работы. Схема ВХУ представлена на рис.10.1, а процессы цикла – на рис.10.2.
Рис. 10.1. Схема ВХУ:
1 – холодильная камера;
2 – компрессор;
3 – теплообменник;
4 – расширительный цилиндр (детандер)
Процессы:
12 – адиабатное сжатие холодного воздуха в компрессоре 2 с повышением температуры до Т2 (Т2>Т3 – температуры «горячего источника» (ГИ) нагреваемой среды;)
23 – изобарный отвод теплоты от воздуха к ГИ в теплообменнике 3;
34 – адиабатное расширение воздуха в детандере 4 (Т4<Т1 – температуры «холодного источника» (ХИ) охлаждаемой среды)
41 – изобарный подвод от ХИ в холо-
Рис. 10.2 дильной камере 1.
На vp – диаграмме: пл.12561 ~ - работе сжатия в компрессоре;
пл. 34653 ~ - работе расширения в детандере;
пл. 12341~ - затрачиваемой работе за цикл.
На sT – диаграмме: пл. 54165 ~ ; пл. 53265 ~ ; ;
, Дж/кг - хладопроизводительность (количество , получаемой 1 кг рабочего тела от ХИ);
Холодильный коэффициент
.
Так как , то .
Тогда . (10.1)
При ТХИ = Т4 и ТГИ = Т3 к.п.д цикла Карно (на sT – диаграмме процессы 1¢2¢341¢) . < (
Недостаток: большие габариты ВХУ.