Zdolność maszyny klimatyzacyjnej. Współczynnik wydajności chłodniczej. Sprawność użyteczna i indykowana

Zdolnością chłodniczą maszyny klimatyzacyjnej jest ilość ciepła, jaką maszyna odbiera od powietrza w parowniku w jednostce czasu. Obliczanie zdolności chłodniczej sprowadza się generalnie do określenia różnicy entalpii powietrza między wlotem i wylotem maszyny klimatyzacyjnej oraz strumienia masy powietrza suchego przepływającego przez maszynę. Wyróżnić tutaj należy jednak dwa stany, decydujące o toku obliczeń. Stan pierwszy dotyczy sytuacji, gdy w maszynie klimatyzacyjnej następuje kondensacja wody, natomiast stan drugi obejmuje obliczenia bez wykraplania wody.

Współczynnik wydajności chłodniczej

Miarą wydajności chłodniczej obiegu jest stosunek: ciepła q_o odprowadzonego z pomieszczenia chłodzonego do włożonej pracy. l_ob.

ε_z= q_o/ l_ob.

Sprawność użyteczna i indykowana

Sprawność użyteczna

η_u= η_i* η_m

η_i= sprawność indykowana chłodziarki

η_i=Q_o/Q_t*N_t/N_i

Q_o= rzeczywista wydajność urządzenia chłodniczego

Q_t= teoretyczna wydajność chłodnicza tego urządzenia

η_m= sprawność mechaniczna sprężarki

η_m=N_i/N_e

N_i – teoretyczne zapotrzebowanie mocy do napędów sprężarki

N_e – moc indykowana sprężarki

Obiegi chłodnicze suche i mokre.

Obieg suchy- w tym obiegu sprężenie zachodzi w obszarze pary przegrzanej. Jest to możliwe wówczas, gdy do sprężarki dopływa para sucha nasycona, co wymaga zastosowanie między parownikiem a sprężarką osuszacza, czyli urządzenia, w którym następuje oddzielenie kropelek cieczy od pary suchej nasyconej.

Para nasycona przed sprężarką (pkt1) leży na przecięciu izobary z krzywą graniczną χ=1, przemiana izentropowa sprężania biegnie zaś przez ten punkt (s=idem). Stan czynnika za sprężarką 2 odpowida ciśnieniu skraplania czynnika. Wsp. Wydajności chłodniczej wynosi:

Wartość wsp. Wydajnosci chłodniczej obiegu suchego jest mniejsza niż obiegu mokego.

Obieg mokry- w tym obiegu w charakterze czynnika roboczego, pośredniczącego w wymianie ciepła, są wykorzystywane substancje, które w czasie obiegu podlegają zmianom stanu skupienia: parowaniu i skraplaniu.

Para wilgotna w stanie (1) zostaje zasana przez sprężarkę i sprężona izentropowo według przemiany (1-2). Następnie para dostaje się do skraplacza, w którym skrapla się izobarycznie, oddając ciepło od czynnika chłodniczego do chłodnicy. Na początku sprężania czynnik jest cieczą. Skroplona ciecz dostaje się do rozprężarki i rozpręża się izentropowo do punktu (4), w którym ciśnienie jest równe ciśnieniu w punkcie (1). Rozprężony czynnik dostaje się do parownika, w którym odparowuje, pobierając ciepło od chłodzonego środowiska i osiąga stan określony punktem (1)