Расчет теплового насоса для коттеджа (размеры помещения - 15×10×6 м), страница 4

12.Расчет конденсатора.

В конденсаторе применяются латунные трубы наружным диаметром, таким же как в испарителе 20 мм и внутреннем диаметром 17 мм , толщиной стенки 1.5 мм. Скорость воды в трубах принимается равной 0.8 м/с. Длинна трубок 0.7 м.

Хладон конденсируется на наружной поверхности трубок, температура его не меняется.

Температура воды при ее нагреве меняется не значительно. По – этому параметры воды берутся для температуры ее на выходе из конденсатора которая равна 70 С.

Основная цель расчета такая же как у испарителя: определение латунных трубок в конденсаторе. Для этого надо предварительно определить полный тепловой поток через трубку, а до этого надо узнать удельный тепловой поток по формуле:

Коэффициент теплопередачи  по формуле:

)

где 1 -коэффициент теплоотдачи от стенки трубки к протекающей внутри воде;

к -коэффициент теплоотдачи от конденсирующего пара хладона;;

- толщина стенки трубок, ,  м;

 - теплопроводность латуни,   Вт/(м*К).

Коэффициент 1 определяется из критерия Нуссельта:

Рассчитываем критерий Рейнольдса:

v=0.8 – скорость воды в трубе (м/с)

-кинематическая вязкость воды ()

Параметры воды при температуре(70 С):

)

Выражаем и рассчитываем a1:

Далее рассчитываем коэффициент теплоотдачи ak от конденсирующегося пара хладона (на наружной поверхности трубок) по формуле :

Параметры берутся при температуре конденсации жидкого хладона 80 С.

Где:

=1

=- теплопроводность жидкого хладона, (Вт/м*К)

 -- плотность жидкого хладона,

 - скрытая теплота парообразования хладона, Дж/кг

  - кинематическая вязкость жидкого хладона при температуре конденсации

 - динамическая вязкость жидкого хладона, Па*с

 - высота трубки, м

 - - перепад температур между температурой конденсирующегося хладона и температурой наружной стенки.

Теперь мы можем рассчитать коэффициент теплопередачи К:

После этого определяем значение удельного теплового потока по формуле:

 - заданный перепад температур между температурой хладона и температурой воды на выходе из конденсатора,  С

Далее рассчитывается полный тепловой поток через трубку:

где q - удельный тепловой поток,

dn - наружний диаметр трубки (м),

Н=0.7 – высота трубки (м).

Определяем массу воды, проходящую через трубку в единицу времени:

где v - скорость воды в тубке м/c;

v - плотность воды при температуре 70 С

Определяем разность температур на входе и на выходе из конденсатора:

Теперь рассчитывается среднелогарифмическая напор :

 - температура воды на выходе.

 - температура воды на входе.

 - температура конденсирующегося хладона

- среднелогарифмический температурный напор

Определяем истинное значение теплового потока:

Определяем температуры стенки трубки,  в соответствии с рисунком:

 - среднеарифметическая разность температур воды на входе и на выходе из трубы

(С)

(С)

На завершающем этапе расчета конденсатора рассчитывается число трубок в нем

 - количество трубок, шт.

Полученное значение округляется до ближайшего целого, т.е. количество трубок принимаем равным 99.

Вывод.

1.Основные результаты, которые были получены в работе.

А) Q=24.048(кВт) тепловые потери дома.

Б) Ри=25.048(кВт) мощность испарителя.

В) Рк=20.52(кВт) мощность конденсатора.

Г) отопительный коэффициент.

2.Пути повышения эффективности работы теплового насоса:

А) Увеличение теплоизоляции и использование высокоэффективных теплоизоляционных материалов.

Б) Оребрение поверхности теплообмена и увеличение температурного напора.

Список литературы.

1. Дытнерский Ю. И. Процессы и аппараты химической технологии. Часть 1, М. 1995г.

2. Галин Н. М.,Кириллов Л. П. Тепломассообмен. М. 1987г.

3. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. М 1981г.

4. Лариков Н.Н. Теплотехника. М 1985г.

5. Фторорганические продукты: Справочник. М 1995г.