Wydajność chłodnicza-
gdzie wskaźniki 1-6 odpowiadają punktom na wykresie z rysunku 12.1d; M-rzeczywista masowa wydajność sprężarki,
-entalpia właściwa pary zasysanej przez sprężarkę,
-entalpia czynnika przed zaworem dławiącym lub czynnika ze skraplaczem dla urządzenia z przegrzewaczem pary. Współczynnik przetłaczania-
gdzie: V-wydajnosc objętościowa sprężarki,
-wydajność teoretyczna (skokowa) sprężarki. Straty termodynamiczne obiegu rzeczywistego w stosunku do obiegu teoretycznego określone są jako sprawność urządzenia chłodniczego (
) w odniesieniu do obiegu Carnota która można określić za pomocą wzoru:
lub
gdzie:
-współczynnik wydajności chłodzenia obiegu rzeczywistego,
-współczynnik wydajności chłodzenia obiegu Carnota,
-teoretyczny współczynnik wydajności chłodzenia obiegu rzeczywistego,
-teoretyczny współczynnik wydajności chłodzenia obiegu Carnota. W obiegu Carnota czynnik przed sprężarka jest cieczą nasycona a temp. parowania i skraplania odpowiadają temp. Panującej w badanym urządzeniu. Obieg Carnota jest wzorem absolutnym niezależnym od własności czynnika ale różniącym się w dużym stopniu od obiegów realizowanych w technice. Różnice: -przejście czynnika z ciśnienia skraplania do ciśnienia parowania odbywa się o obiegu rzeczywistym przez dławienie czynnika (izentalpowo) a nie w rzeczywistej przemianie adiabatycznej, -w obiegu suchym powszechnie stosowanym w praktyce proces skraplania odbywa się przy stałym ciśnieniu a nie przy stałej temper, -obieg Carnota nie uwzględnia dochłodzenia skroplonego czynnika. W obiegu teoretycznym suchym para zasysana przez sprężarkę jest para nasycona sucha, temp czynnika przed zaworem równa jest rzeczywistej temp przed zaworem dławiącym a w przypadku gdy w urządzeniu jest przegrzewacz pary równa jest rzeczywistej temp ciekłego czynnika za skraplaczem. Ciśnienie parowania i skraplania ustala się zgodnie z ciśnieniami rzeczywistymi w parowniku i skraplaczy a sprężanie przebiega izentalpowo. W obiegu teoretycznym przegrzanym przyjmuje się ze para zasysana przez sprężarkę ma Ciśnienie i temp równe rzeczywistemu ciśnieniu i tem przed sprężarka a temp przed zaworem dławiącym jest równa rzeczywistej temp za skraplaczem urządzenia. Ciśnienia parowania i skraplania ustala się zgodnie z ciśnieniami rzeczywistymi w urządzeniu. Sprężanie przebiega izentalpowo. Teoretyczny współczynnik wydajności chłodniczej dla obiegu zarówno suchej jak i przegrzanego wynosi:
. Przy ocenie urządzenia chłodniczego za parametry obiegu porównawczego przyjmuje się parametry zewnętrzne tzn. odnoszące się do źródeł, które pobierają lub oddają ciepło czynnikowi będącemu w obiegu. Parametry zewnętrzne określa się:- w parowniku za temp parowania (
) przyjmuje się najwyższa temp czynnika chłodniczego:
lub
lub
gdzie Tsz-temp solanki przy wypływie z chłodnicy, tpz-temp powietrza przy wylocie z chłodnicy, T9-temp cieczy chłodzonej; -w skraplaczy za temp skraplania (
) czyli
lub temp powietrza chłodzącego skraplacz przy zalodzeniu
; za temp dochłodzenia (
) czynnika chłodniczego przyjmuje się najniższą temp wody chłodzącej (
) czyli
. Warunki normalne- przy których określane są nominalne wydajności chłodnicze sprężarek i chłodziarek. Dla obiegów porównawczych w celu określenia warunków normalnych przyjmuje się: 1) jako parametry wewnętrzne: -temp parowania=-15'C, -temp skraplania=30'C, -temp dochlodzenia=25'C 2) jako parametry zewnętrzne: -temp solanki na wypływie z parownika=-10'C, -temp powietrza na wylocie z chlkodnicy=-5'C, -temp wody na dopływie do skraplacza=15'C, -temp wody na odpływie ze skraplacza=25'C. Straty hydrauliczne są wynikiem przepływu czynnika przez aparaty i łączące je przewody oraz zawory. W celu ich pokonania czynnik musi mieć na początku przewodu lub aparatu Ciśnienie wyższe niż na końcu. Straty cieplne wynikają z faktu ze czynnik chłodniczy ma inna temp niż temp otoczenia aparatów i przewodów. Wskutek tego miedzy czynnikiem a otoczeniem następuje wymiana ciepła. Bilans cieplny urządzenia chłodniczego:
uwzględniając wpływ cieczy chłodzącej (chłodziwa):
otrzymuje się równanie bilansu cieplnego odnoszące się do całego urządzenia:
Wydajność chłodniczą urządzenia chłodniczego (
) jest to ilość ciepła, która pobierze czynnik chłodniczy na drodze od zaworu regulacyjnego do zaworu ssawnego sprężarki. Można ja wyznaczyć za pomocą: -pomiaru zwężkami, -pomiaru naczyniami cechowanymi, -pomiaru pośredniego z bilansu wymienników ciepła (skraplacza,dochładzacza lub parownika). Użyteczną wydajność chłodzenia (
) jest to ilość ciepła, która odprowadzana jest od ośrodka chłodzonego. Określana jest iloczynem strumienia masy chłodzonej cieczy i roznicy entalpii tej cieczy przy wejściu i wyjściu ze zbiornika
. Straty cieplne rurociągów określa się wzorem:
. Straty cieplne w parowniku określa się jako Różnice miedzy wydajnością chłodnicza a pozostałymi pozycjami bilansu cieplnego:
. Prace pompowania chłodziwa
można wyznaczyć za pomocą silnika elektrycznego napędzającego pompę. Straty cieplne miedzy zaworem regulacyjnym a zaworem ssawnym
spowodowane są wymiana ciepła miedzy otoczeniem a rozprężonym czynnikiem miedzy zaworem regulacyjnym a wlotem do parownika oraz na odcinku rurociągu ssawnego miedzy parownikiem a zaworem ssawnym sprężarki:
. Praca sprężania (L) równa jest sumie pracy zuzytej na bezpośrednie sprężanie oraz pracy tarcia:
gdzie
-przyrost entalpii w sprężarce. Badanie urządzenia chłodniczego polega na sporządzeniu bilansu energetycznego urządzenia. W tym celu należy wykonać pomiary cieplne poszczegolnych elementów energetycznych urządzenia. Bilans sporządza się w stanie równowagi cieplnej po minimum półgodzinnej pracy urządzenia.

---