Контрольная работа по "Физике"

13 вариант.

Дано:

Gн = 20 кг/c

tн1=29 oC

tн2=14 oC

tв1=48 oC

tв2=63 oC

to=9 oC

△τп=3  oC

△tисп=3 oC

R11

1. Температура испарения фреона:

tи = tн2 - ∆tи  = 14 - 3 = 11°С.

2. По температуре испарения tи = 11°С по таблицам термодинамических свойств хладагента R11 в состоянии насыщения (прил. 2) или по р, h-диаграмме (рис. 33) определяются параметры в точке 1 - энтальпия на правой пограничной кривой h" и давление р:

h1 = 395,4 кДж/кг;

ри =0,063 МПа,

точка 1 отмечается на р, h-диаграмме.

3. Температура конденсации фреона:

tк = tв2 +∆tк = 63 + 3 = 66°С.

4. По температуре конденсации tк по таблицам термодинамических свойств или по р, h-диаграмме определяются параметры в точке 3 - энтальпия на левой пограничной кривой h’ и давление р:

h3 = 258 кДж/кг;

рк = 0,3683 MПа,

точка 3 отмечается на р, h-диаграмме.

5. На р, h-диаграмме на пересечении линии постоянной энтропии проходящей через точку 1, и линии изобары рк, проходящей через

точку 3. определятся точка 2а. затем по диаграмме определяется энтальпия в этой точке:

h2а = 427 кДж/кг.

Адиабатный КПД компрессора ηа:

[pic 1]

Энтальпия фреона после сжатия с учетом потерь:

[pic 2]

[pic 3]

По значению энтальпии h2 = 434,17 кДж/кг и давлению рк=0,3683 МПа на диаграмме отмечается точка 2. Температура в этой точке

t2 = ??°С.

7. По значению энтальпии h3 = h4 = 258 кДж/кг и давлению ри = 0,063 МПа на диаграмме отмечается точка 4.

8. Удельные тепловые нагрузки в узлах теплового насоса:

 [pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

Правильность расчета определяется проверкой теплового баланса:

qи + lсж = qк;

 кДж/кг.[pic 7]

Тепловая нагрузка теплового насоса:

qтн = qк = 176,17 кДж/кг.

Энергия, потребляемая электродвигателем W:

 кДж/кг.[pic 8]

10. Показатели энергетической эффективности теплового насоса:

- коэффициент преобразования теплоты

[pic 9]

- коэффициент преобразования электроэнергии:

[pic 10]

- удельный расход первичной энергии

 [pic 11]

Так как ПЭ < 1, то с энергетической точки зрения отопление с использованием теплового насоса выгоднее, чем при сжигании природного топлива, применяемого для производства электроэнергии.

11.Степень повышения давления в компрессоре

[pic 12]

Расчет парокомпрессионного теплового насоса с регенерацией

теплоты (схема № 2)

Схема и расчетный цикл в р, h-диаграмме теплового насоса представлены на рис. 8. Отличия расчета этой схемы от идеальной - в дополнительном определении точек 1а и 3б.

1. По заданной температуре перегрева ∆tп и температуре испарения tи рассчитывается температура фреона на входе в компрессор:

t1a = tи + tп = 11+3 = 14°С,

2.Точка 1a определяется по температуре t1a = 14°С и давлению рк = 0,3683 MПа. Для этой точки находится значение энтальпии h1a=397 кДж/кг.