Циклы охлаждения. Способ охлаждения теплового насоса, страница 5

m_dot = QH_dot / (h2-h3)

(b) The power input to the compressor.

Компрессор вставлял давление = входная температура Компрессора на 280 кПа = 0°C давление розетки Компрессора = температура розетки Компрессора на 1 МПа = 60°C Водная исходная температура = 8°C QH_dot = температура розетки Конденсатора на 60,000 кДж/ч = 30°C Шаг 2. Определи, каким стадиям данные температуры и давления принадлежат. P1 = P2 на 280 кПа = P3 на 1.0 МПа = P4 на 1.0 МПа = Неизвестный T1 = 0°C T2 = 60°C T3 = 30°C T4 = Неизвестный Шаг 3. Определи, какие уравнения будут требоваться. (a) Массовый расход (m_dot). m_dot = QH_dot / (h2-h3) (b) входная мощность к компрессору.

W_dot,in = [(m_dot*(h2 –h1)]

(c) The rate of heat removal.

QL_dot = m_dot*(h1-h4)

(d) The electrical power required without the heat pump. W_dot,elect = QH_dot

Step 4. Determine values of enthalpy for each stage. These values can be determined using Tables A-11, A-12, and A-13 located in the back of the book.

(b) Stage 1

P1 = 280 kPa

T1 = 0°C

h1 = 247.64 kJ/kg (Table A-13, pg. 918)

(c) Stage 2

P2 = 1.0 MPa

T2 = 60°C

h2 = 291.36 kJ/kg (Table A-13, pg. 919)

(d) Stage 3

P3 = 1.0 MPa

T3 = 30°C

h3 ≅ hf @ 30°C = 91.49 kJ/kg (Table A-11, pg. 916)

(e) Stage 4

h4 ≅ h3 = 91.49 kJ/kg

Step 5. Plug variables into equations and solve.

m_dot = QH_dot / (h2-h3)

m_dot = [(60,000 kJ/hr)*(1hr/3600sec)]/[( 291.36 kJ/kg-91.49 kJ/kg)

m_dot = 0.0834 kg/s

(A) The power input to the compressor.

W_dot, в = [(m_dot * (h2 –h1)] (c) темп теплового удаления. QL_dot = m_dot * (h1-h4) (d) электроэнергия требуется без теплового насоса. W_dot, выбери = Шаг 4 QH_dot. Определи ценности теплосодержания для каждой стадии. Эти ценности могут быть определены, используя Таблицы A-11, A-12 и A-13, расположенный позади книги. (b) Стадия 1 P1 = T1 на 280 кПа = 0°C h1 = 247.64 кДж/кг (Таблица A-13, стр. 918) (c) Стадия 2 P2 = T2 на 1.0 МПа = 60°C h2 = 291.36 кДж/кг (Таблица A-13, стр. 919) (d) Стадия 3 P3 = T3 на 1.0 МПа = 30°C h3 ≅половина 30°C = 91.49 кДж/кг (Таблица A-11, стр. 916) (e) Стадия 4 h4 ≅ h3 = Шаг 5 на 91.49 кДж/кг. Переменныештепселявуравненияирешают. m_dot = QH_dot / (h2-h3) m_dot = [(60,000 кДж/час) * (1hr/3600sec)] / [(291.36 kJ/kg-91.49 kJ/kg) m_dot = 0.0834 кг/с (А) входная мощность к компрессору.

W_dot,in = [(m_dot*(h2 –h1)]

W_dot,in = [0.0834 kg/s*(291.36 kJ/kg – 247.64 kJ/kg)]

W_dot,in = 3.65 kW

(B) The rate of heat removal.

QL_dot = m_dot*(h1-h4)

QL_dot = 0.0834 kg/s*(247.64 kJ/kg-91.49 kJ/kg)

QL_dot = 13.02 kW

(C) The electrical power required without the heat pump. W_dot,elect = QH_dot

W_dot,elect = [(60,000 kJ/hr)*(1hr/3600sec)]

W_dot,elect = 16.67 kW

W_dot,increase = W_dot,elect – W_dot,in

W_dot,increase = 16.67 kW – 3.65 kW

W_dot,increase = 13.02 kW

Example III (Problem 10-61¹): An absorption refrigeration system receives heat from a source at 110°C and maintains the refrigerated space at -20°C. If the temperature of the environment is 25°C, what is the maximum COP this absorption refrigeration system can have?

Solution:

Step 1. Write down all given variables from problem statement.

Outside temperature (To) = 25°C = 298.15 K

Source temperature (Ts) = 110°C = 383.15 K

Refrigeration temperature (TL) = -20°C = 253.15 K

Step 3. Determine what equations will be required.

COPR = (1 – (To/Ts))*(TL/(To-TL))

Step 5. Plug variables into equation and solve.

COPR = (1 – (To/Ts))*(TL/(To-TL))

COPR = (1 – (298.15 K/383.15 K))*(253.15 K/(298.15 K- 253.15 K))